TrigonoDuino - Hoe om afstand sonder sensor te meet: 5 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Hierdie projek is bedoel om afstand te meet sonder kommersiële sensor. Dit is 'n projek om trigonometriese reëls te verstaan met 'n konkrete oplossing. Dit kan aanpasbaar wees vir 'n ander trigonometriese berekening. Cos Sin en ander funksioneer met Math.h.

Dit is 'n eerste weergawe van hierdie soort maatstaf met laserstrale, enige voorstelle of wenke is welkom.

Dit gebruik wiskunde om afstand te meet met die trigonometrie -reëls.

Dit werk met twee laserdiodes, 'n servomotor SG90, een potensiometer 10k en 'n Arduino Uno.

Presisie is ongeveer +- 2 mm vir <1 meter afstand, die afstand word op sentimeter vertoon. As u wil omskakel op duim, 1cm = 0, 393701 duim, moet u deel met 2, 54. U kan die akkurate presisie met groter afstand verloor, as gevolg van 'n klein verskuiwingshoek op A (in plaas van 90 ° het u moontlik 90,05 °).

Verduideliking:

Potentiometer beweeg die laser C op die servomotor, dit gee hoek C na Arduino. Laser A -punt gee 'n regte hoek. Beweeg die laser (C) punt met potensiometer om die twee laserstrale oor te plaas, dit gee punt B.

Wenke: Pas laserstrale aan met 'n laserskroeflens om die perfekte laserpunt te verkry.

Stap 1: Deellys

Hoof:

-Twee lasers:

- Arduino Uno:

-Servomotor:

-10k Potentimeter:

-Dupont Wire:

Gereedskap:

-Soldeerbout:

(Ek het hierdie een en dit is baie goeie soldeerbout, by die werk gebruik ek 'n Weller, maar vir myself gebruik ek dit)

Opsioneel:

-Weerstands:

Stap 2: Elektroniese bedrading

Koppel diode -emitters, 5V aan rooi draad en GND aan blou draad.

Koppel Servo Red aan 5V, Black aan GND en Orange aan Arduino Digital Pin 3.

Koppel die potensiaalmeter se linkerpen aan die digitale pen 8, die regterpen aan die digitale pen 9 en die middelste pen aan die analoog pen A0. Die linker pen is vir my violet.

Kyk na die skematiese voorskakeling. Wees versigtig met laserstrale, dit kan u oë beskadig. U kan weerstande tussen rooi draad van diodes en arduino byvoeg, 10k word gebruik op module KY008.

Wenk: benodig soldeerbout vir die voorbereiding van Dupont -drade vir lasers en potensiometer.

Stap 3: Druk die bord 3D af

Ontwerp met Autocad en uitgevoer in STL -formaat.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Die vereenvoudigde weergawe is beter vir u; gebruik 'n skroef met SG90 om dit reg te stel. Die servosentrum moet aan die regterkant van die ondersteuning wees, soos foto's.

Belangrik:

Stel die servo op (0) graad voordat u die tweede stuk op die servomotor plak. Plaas laserwysers op parallelle posisie met Servo op (0), vervang val met 0: monServomoteur.write (0);.

Moet nog nie plak nie, wag aan die einde van die volgende stap.

Stap 4: Die Arduino -kode

U kan die kode vind om dit te gebruik.

Laai en installeer Arduino IDE:

Dit is nodig om die biblioteek Math.h by die projek te voeg.

Driehoek is reghoek op die A -hoek, ons ken AC as 14 cm, en servomotor gee die hoek C, ook bereken ons die hoek B vir die meting van afstand AB met Tan (B), B is die aansluiting tussen 2 laserpunte. Totaal van hoek op driehoek is gelyk aan 180 °, met 'n hoek van 90 ° op A.

Afstandmeting begin naby die laser op 'n hoek.

Gebruik TrigonoDuinoSerial.ino as u nie 'n OLED -skerm het nie. Ek het 'n SSD1306 Oled -skerm gebruik om dit sonder rekenaar te gebruik.

Nb: Mag u 4064 teen 1028 verander, dit hang af van die Arduino -bord. Vir my het Wavgat R3 analoog pin die waarde tussen 0 en 4064 teruggegee, maar vir sommige ander is dit 0 en 1028.

Bewerk: die kaartfunksie is nie geskik vir presisie nie; die berekeningsmodus is verander in die nuwe kodeweergawe vir gebruik dubbel in plaas van 'n lang tipe veranderlike. 'Vir' lus was 'n toename vir 'n beter stabiele waarde van die servomotor.

Deur lasers op hul plekke te plaas, stel servo.write in op 0 en plak die laserkas in die middel van die servo. Lasers moet parallel wees. Pas die laserstrale op dieselfde hoogte en die wenke moet op dieselfde afstand as die lasers self wees.

Stap 5: Toets meet

Gaan nou na die meettoets. Pas u wisselstroomlengte aan in die middel tot die middel van die laserkaste indien nodig.

Draai die potensiometer stadig met 'n klein tree. U kan die laserfokus aanpas (draai die skroefkoplaser) om presies op 'n groot afstand te wys.

U kan 'n paar meter met hierdie eenheid meet, maar presisie is minder presies. Meting onder 1 meter is baie goed.

Aanstuur:

U kan byvoorbeeld 'n tweede servo onder die eerste laser plaas om te meet, maar dit moet meer bereken word. Dit kan 'n goeie ding wees vir jong studente wat trigonometrie leer, aangesien dit 'n werklike toepassing van wiskunde is.

U kan 'n beter servomotor plaas en 'n paar potensiometers byvoeg om die presisie te verhoog (byvoorbeeld 1 potensiometer vir 15 °) en die afstandsafstand.

Kan 'n laterale verplasing van die servo byvoeg om vinnig die AC -lengte te verander.