Viedā ultraskaņas aklā nūja: 5 soļi

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

Mūsdienās gandrīz 39 miljoni cilvēku pasaulē ir akli. Lielākā daļa no viņiem izmanto parasto balto spieķi vai aklo nūju. Šajā pamācībā mēs izgatavosim viedu elektronisku žalūziju nūju, kas ne tikai palīdzēs žalūzijās, bet arī uztvers apkārtējo vidi un brīdinās, ja kāds priekšmets/šķērslis nonāk pārāk tuvu.

Skaņas viļņi seko gaismas atstarošanas likumiem. Šis princips tiek izmantots diapazonu noteikšanā un navigācijā, izmantojot SONAR. Šajā projektā mēs veidojam miniatūru SONAR moduli, kas iederēsies pašbildes nūjā (mēs to pārveidojam par aklo nūju).

1. solis: Materiālu saraksts

• Arduino-Nano
• HCSR04 ultraskaņas sensors
• 9V akumulators
• Signāls
• Spiedpoga/slēdzis
• Džemperu vadi no sievietēm līdz sievietēm
• Līme/līme (galvenokārt plastmasas detaļām)
• 3D drukātas detaļas (saites nākamajā solī)

2. darbība: 3D drukāšana+salikšana

Lejupielādējiet STL failus, izmantojot šīs Thingiverse saites

• Pašbildes:
• Arduino Nano korpuss:
• Ultraskaņas sensora korpuss:

3D izdrukājiet šīs detaļas un salieciet pašbildes nūju. Šeit mēs izmantojam selfiju nūju kā aklo nūju.

Ievietojiet Arduino nano savā korpusā un arī uzstādiet ultraskaņas sensoru korpusā.

3. solis: Sonāra shēmas izveide

Savienojiet HCSR04 sensoru, skaņas signālu ar Arduino tapām, kā aprakstīts shēmā, izmantojot džemperu vadus. Pievienojiet akumulatoru un pārslēdzieties uz Arduino Vin, GND. Tā kā digitālās tapas ir tikai atsaucei, jūs varat izveidot šo shēmu pēc savas izvēles/ērtības, izmantojot citas digitālās tapas (Arduino kods tiks attiecīgi mainīts).

4. solis: Sonāra montāža uz nūjas

Lai gan jūs varat novietot hidrolokatoru uz nūjas atbilstoši savam dizainam un ērtībai, šie attēli ir tikai atsauce vai viens veids, kā to izdarīt. Plastmasas detaļu savienošanai būs nepieciešama līme/līme. Pārliecinieties, ka sapinušies savijušies vadi vienā iespējamā blokā, tos pielīmējot un arī nostiprinot pie akla stieņa, lai montāža būtu kompakta un pārnēsājama.

5. darbība: Arduino kods+darbs

Tā kā šī nūja ir balstīta uz miniatūru hidrolokatora moduli, tā izmanto vienkāršu un lētu ultraskaņas sensoru HCSR04, lai ģenerētu/iedarbinātu skaņas impulsu, kas gluži kā gumijas bumba triecas pret jebkuru virsmu un atlec atpakaļ uz sensora atbalsi. pārraides+uztveršanas ilgums tiek noteikts, izmantojot šajā sensorā iebūvēto pulksteņa shēmu.

Turklāt šo ilgumu izmanto, lai aprēķinātu attālumu no šķēršļa, izmantojot ļoti vienkāršu un pamata formulu

Attālums = ātrums*laiks

Ņemot vērā faktu, ka faktiskais laiks ir divreiz lielāks par laiku, kas paiet no sensora līdz šķērslim, un vienību pārvēršana no mikrosekundēm uz sekundēm, metriem līdz centimetriem, iegūst skaņas ātrumu gaisā = 340 m/s

Attālums = 0,034*ilgums/2

Augšupielādējiet doto Arduino failu aklo nūju sonāra modulī un apsveicam, ka tas ir gatavs !!!! Jūs varat uzrakstīt savu Arduino kodu, veicot izmaiņas atbilstoši funkcionalitātei un shēmas konfigurācijai, lūdzu, kopīgojiet to.