TrigonoDuino - Kā izmērīt attālumu bez sensora: 5 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šis projekts ir paredzēts attāluma mērīšanai bez komerciāla sensora. Tas ir projekts trigonometrisko noteikumu izpratnei ar konkrētu risinājumu. To varētu pielāgot kādam citam trigonometriskajam aprēķinam. Cos Sin un citi darbojas kopā ar Math.h.

Tas ir pirmā šāda veida pasākuma prototips ar lāzera stariem, visi ieteikumi vai padomi ir laipni gaidīti.

Tas izmanto matemātiku attāluma mērīšanai ar trigonometrijas noteikumiem.

Tas ir darbs ar divām lāzera diodēm, servomotoru SG90, vienu potenciometru 10k un Arduino Uno.

Precizitāte ir aptuveni +- 2 mm <1 metru attālumā, attālums tiek parādīts centimetros. Ja vēlaties konvertēt uz collas, 1 cm = 0, 393701 collas, jums ir jāsadala ar 2, 54. Jūs varat zaudēt precīzu precizitāti ar lielāku attālumu, tāpēc ir neliels nobīdes leņķis uz A (90 ° vietā var būt 90,05 °).

Paskaidrojums:

Potenciometrs pārvieto lāzeru C uz servomotoru, tādējādi iegūstot leņķi C pret Arduino. Lāzers Punkts dod taisnu leņķi. Pārvietojiet lāzera (C) punktu ar potenciometru uz augšu, lai uzliktu divus lāzera starus, tas dod punktu B.

Padomi: Pielāgojiet lāzera starus ar lāzera skrūves lēcu, lai iegūtu perfektu lāzera punktu.

1. darbība: detaļu saraksts

Galvenais:

-Divi lāzeri:

- Arduino Uno:

-Servomotors:

-10k potenciometrs:

-Dupont Wire:

Rīks:

-Lodmetāls:

(Man ir šis, un tas ir ļoti labs lodāmurs, darbā es izmantoju Weller, bet es to izmantoju)

Pēc izvēles:

-Rezistori:

2. solis: Elektroinstalācijas vadi

Savienojiet diodes izstarotājus, 5V ar sarkano vadu un GND ar zilo vadu.

Savienojiet Servo Red ar 5V, melnu ar GND un oranžu ar Arduino Digital Pin 3.

Savienojiet potenciometra kreiso tapu ar digitālo tapu 8, labo tapu ar digitālo tapu 9 un vidējo tapu ar analogo tapu A0. Kreisā tapa man ir violeta.

Pirms barošanas ieskatieties shematiski. Esiet piesardzīgs ar lāzera stariem, tas var sabojāt acis. Jūs varat pievienot rezistorus starp sarkano diodes vadu un arduino, 10k tiek izmantots modulī KY008.

Padoms. Nepieciešams lodēt dzelzs, lai sagatavotu Dupont vadus lāzeriem un potenciometram.

3. darbība: 3D izdrukājiet plāksni

Izstrādāts ar Autocad un eksportēts STL formātā.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Vienkāršota drukātā versija jums ir labāka, lai to labotu, izmantojiet skrūvi, kas ir kopā ar SG90. Servo centram jābūt atbalsta labajā pusē, tas izskatās kā attēli.

Svarīgs:

Iestatiet servo (0) grādu, pirms ielīmējat otro detaļu pie servomotora. Novietojiet lāzera rādītājus paralēlā stāvoklī ar ieslēgtu servo (0), nomainiet val ar 0: monServomoteur.write (0);.

Vēl nelīmējiet, pagaidiet nākamās darbības beigas.

4. solis: Arduino kods

Jūs varētu atrast kodu tā izmantošanai.

Lejupielādējiet un instalējiet Arduino IDE:

Projektam ir jāpievieno bibliotēka Math.h.

Trīsstūris ir taisnstūris uz A stūra, mēs zinām maiņstrāvu kā 14 cm, un servomotors dod leņķi C, kā arī aprēķinām leņķi B, mērot attālumu AB ar iedegumu (B), B ir krustojums starp 2 lāzera punktiem. Kopējais trijstūra leņķis ir vienāds ar 180 °, bet 90 ° leņķis uz A.

Attāluma mērīšana sākas lāzera tuvumā A stūrī.

Ja jums nav OLED ekrāna, izmantojiet TrigonoDuinoSerial.ino. Es izmantoju SSD1306 Oled ekrānu, lai to izmantotu bez datora.

Nb: Vai jūs varat mainīt 4064 uz 1028, tas ir atkarīgs no Arduino plates. Man Wavgat R3 analogā tapa atgriezās no 0 līdz 4064, bet dažiem citiem tas ir no 0 līdz 1028.

Rediģēt: kartes funkcija nav piemērota precizitātei, aprēķina režīms tika mainīts jaunajā koda versijā, lai to izmantotu divreiz, nevis garu mainīgo. "Par" cilpa tika palielināta, lai servomotors būtu labāk stabils.

Uzstādot lāzerus savās vietās, iestatiet servo.writ uz 0 un ielīmējiet turēšanas lāzera korpusu servo centrā. Lāzeriem jābūt paralēliem. Noregulējiet lāzera starus tādā pašā augstumā, un rādītājiem jāatrodas tādā pašā attālumā kā pašiem lāzeriem.

5. solis: pārbaudes pasākums

Tagad pārejiet pie mērīšanas testa. Ja nepieciešams, pielāgojiet maiņstrāvas garumu no lāzera korpusa centra līdz centram.

Lēnām ar nelielu soli pagrieziet potenciometru. Jūs varat pielāgot lāzera fokusu (pagriezt skrūves galvas lāzeru), lai precīzi norādītu uz lielu attālumu.

Ar šo vienību jūs varētu izmērīt dažus metrus, bet precizitāte būs mazāk precīza. Mērījumi zem 1 metra ir patiešām labi.

Uz priekšu:

Piemēram, mērīšanai varat ievietot otro servo zem pirmā lāzera, taču tam ir nepieciešams vairāk aprēķinu. Tā varētu būt lieliska lieta jauniem studentiem, apgūstot trigonometriju, jo tā deva reālu matemātikas pielietojumu.

Jūs varat ievietot labāku servomotoru un pievienot dažus potenciometrus, lai palielinātu precizitāti (piemēram, 1 potenciometrs 15 °) un attāluma mērīšanas diapazonu.

Varētu pievienot servo sānu nobīdi, lai ātri mainītu maiņstrāvas garumu.