Hoe lank is jy ?: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Volg die groei van u kind met 'n digitale stadiometer

Gedurende my kinderjare was my ma gewoond om gereeld my hoogte te neem en dit op 'n bloknoot neer te skryf om my groei te volg. Natuurlik, sonder om 'n stadiometer by die huis te hê, het ek teen die muur of die deurkam gestaan terwyl sy die maat met 'n band geneem het. Nou het ek 'n pasgebore kleindogter en as sy begin loop, sal haar ouers beslis daarin belangstel om haar groei in lengte te volg. Die idee van 'n digitale stadiometer is dus gebore.

Dit is gemaak rondom 'n Arduino Nano en 'n 'Time of Flight' -sensor wat meet hoe lank die klein laserlig neem om terug te keer na die sensor.

Stap 1: Onderdele en komponente

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) lasersensor
• KY-040 Rotary Encoder
• SSD1306 OLED 128x64 skerm
• Passiewe gonser
• 2x10KΩ weerstande

Stap 2: Die sensor

Die ST Microelectronics VL53L0X is 'n nuwe generasie Time-of-Flight (ToF) laserafstandmodule in 'n klein pakkie, wat akkurate afstandmeting bied, ongeag die teikenweerkaatsings, anders as met konvensionele tegnologie.

Dit kan absolute afstande tot 2 m meet. Die interne laser is heeltemal onsigbaar vir die menslike oog (golflengte 940 nm) en voldoen aan die nuutste standaard wat veiligheid betref. Dit integreer 'n verskeidenheid SPAD's (Single Photon Avalanche Diodes)

Kommunikasie met die sensor geskied oor I2C. Aangesien die projek ook nog 'n geïnstalleerde I2C bevat (die OLED), is 2 x 10KΩ pullup -weerstande nodig op die SCL- en SDA -lyne.

Ek het die CJMCU-530 gebruik, wat 'n uitbreekmodule is met die VL53L0X deur ST Microelectronics.

Stap 3: Operasies en sensorposisionering

Sodra dit gebou en getoets is, moet die toestel in die middel van 'n deurkosyn gemonteer word; dit is omdat as u dit te naby aan 'n muur of 'n hindernis monteer, die IR -laserstraal inmeng en 'n kruisspraak -verskynsel op die maat sal ontstaan. 'N Ander opsie sou wees om die toestel deur 'n verlengstaaf te installeer om dit van die muur af weg te skuif, maar dit is ongeriefliker.

Neem die korrekte lengte -maat tussen vloer en die sensor (afstelling moet ingestel word) versigtig en kalibreer die toestel (sien volgende stap). Sodra dit gekalibreer is, kan die toestel gebruik word sonder om weer te kalibreer, tensy u dit in 'n ander posisie skuif.

Skakel die toestel aan en plaas u daaronder, in 'n reguit en stewige posisie. Die maatreël word getref wanneer die toestel langer as 2,5 sekondes 'n konstante lengte opspoor. Op daardie stadium sal dit 'n 'sukses' -musiekgeluid uitstraal en die maatstaf op die skerm gehou word.

Stap 4: Verreken kalibrasie

Soos voorheen genoem, moet u die korrekte waarde (in sentimeter) stel vir die offset, die afstand tussen die meettoestel en die vloer. Dit kan bereik word deur op die draaiknopknop (met 'n drukknopskakelaar) te druk. Nadat u die kalibreringsmodus geaktiveer het, stel u die regte afstand in deur die knop te draai (kloksgewys voeg sentimeter by, aftrek linksom). Verrekening wissel van 0 tot 2,55 m.

As u klaar is, druk u weer op die knop. Twee interne klanke sal deur die interne gonser gegenereer word om u terugvoer te gee. Die kalibreringsmodus het 'n tydsduur van 1 minuut: as u nie die offset binne hierdie time -out stel nie, verlaat die toestel die kalibreringsmodus en val terug na die meetmodus sonder om die gestoorde offset te verander. Die offset word in die EEPROM -geheue van Arduino gestoor om dit te voorkom deur daaropvolgende afsluitings.

Stap 5: Kode

ST Microelectronics het 'n volledige API -biblioteek vir die VL53L0X vrygestel, insluitend opsporing van gebare. Vir die doel van my toestel het ek dit makliker gevind om Pololu se VL53L0X -biblioteek vir Arduino te gebruik. Hierdie biblioteek is bedoel om 'n vinniger en makliker manier te bied om die VL53L0X met 'n Arduino-versoenbare beheerder te gebruik, in teenstelling met die aanpassing en opstel van ST's API vir die Arduino.

Ek het die sensor in die modus HIGH AACURACY en LANG RANGE ingestel om meer vryheid te hê oor die installasiehoogte en die offset -instelling. Dit lei tot 'n stadiger opsporing, wat in elk geval genoeg is vir die doel van hierdie toestel.

Die offset word gestoor in die EEPROM -geheue van Arduino, waarvan die waardes behou word wanneer die bord afgeskakel word.

In die lusgedeelte word die nuwe maat met die vorige vergelyk en as 2,5 sekondes op dieselfde maat geslaag word (en as dit NIE 'n offrange- of time -outwaarde is nie), word die maat van die offset afgetrek en word dit konstant op die skerm vertoon. 'N' Suksesvolle 'kort musiek word deur die piezo -zoemer gespeel om die gebruiker hoorbaar te maak.

Stap 6: Skema's

Stap 7: Omhulsel/omhulsel en montering

Aangesien my onvermoë om reghoekige vensters op kommersiële bokse te sny baie goed bekend is, het ek die pad geneem om 'n kas met CAD te ontwerp en vir 3D -druk te stuur. Dit is nie die goedkoopste keuse nie, maar dit is steeds 'n gerieflike oplossing, want dit bied die moontlikheid om baie presies en buigsaam te wees oor die posisie van al die komponente.

Die klein laserskyfie word gemonteer sonder omhulselglas om kruising en wisselvallige maatreëls te voorkom. As u die laser agter 'n omslag wil installeer, moet u 'n ingewikkelde kalibrasieprosedure onderneem, soos gerapporteer in die dokumentasie van ST Microelectronics.