Cik garš tu esi?: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Sekojiet sava bērna izaugsmei, izmantojot digitālo stadiometru

Manā bērnībā mana māte bija pieradusi periodiski ņemt manu augumu un pierakstīt to bloka piezīmēs, lai sekotu manai izaugsmei. Protams, mājās neesot stadiometra, es stāvēju pret sienu vai durvju aploku, kamēr viņa ar mērlenti izmērīja. Tagad man ir jaundzimušā mazmeita, un, kad viņa sāks staigāt, viņas vecākiem noteikti būs interese sekot viņas auguma pieaugumam. Tātad radās ideja par digitālo stadiometru.

Tas ir izgatavots ap Arduino Nano un sensoru "Lidojuma laiks", kas mēra, cik ilgi sīka lāzera gaisma atgriežas pie sensora.

1. darbība: detaļas un sastāvdaļas

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) lāzera sensors
• Rotācijas kodētājs KY-040
• SSD1306 OLED 128x64 displejs
• Pasīvs skaņas signāls
• 2x10KΩ rezistori

2. solis: sensors

ST Microelectronics VL53L0X ir jaunās paaudzes lidojuma laika (ToF) lāzera diapazona modulis, kas ievietots nelielā iepakojumā, nodrošinot precīzu attāluma mērīšanu neatkarīgi no mērķa atstarojuma atšķirībā no parastajām tehnoloģijām.

Tas var izmērīt absolūtos attālumus līdz 2 m. Iekšējais lāzers cilvēka acij ir pilnīgi neredzams (viļņu garums 940 nm) un atbilst jaunākajiem drošības standartiem. Tas apvieno virkni SPAD (viena fotona lavīnas diodes)

Saziņa ar sensoru notiek, izmantojot I2C. Tā kā projekts ietver arī citu instalētu I2C (OLED), SCL un SDA līnijās ir nepieciešami 2 x 10KΩ pievilkšanas rezistori.

Esmu izmantojis CJMCU-530, kas ir izlaušanās modulis ar ST Microelectronics VL53L0X.

3. darbība: darbības un sensora pozicionēšana

Kad ierīce ir uzbūvēta un pārbaudīta, tā jāuzstāda durvju rāmja augšdaļas centrā; tas notiek tāpēc, ka, ja to uzstādīsit pārāk tuvu sienai vai šķēršļiem, tiks traucēts infrasarkanais lāzera stars un mērījumā radīsies šķērsruna. Vēl viena iespēja būtu uzstādīt ierīci caur pagarinājuma stieni, lai to pārvietotu prom no sienas, taču tas ir neērtāk.

Uzmanīgi veiciet pareizo garuma mērījumu starp grīdu un sensoru (jāiestata nobīde) un kalibrējiet ierīci (skat. Nākamo soli). Pēc kalibrēšanas ierīci var izmantot bez atkārtotas kalibrēšanas, ja vien to nepārvietojat citā pozīcijā.

Ieslēdziet ierīci un novietojiet sevi zem tās taisnā un stingrā stāvoklī. Mērījums tiks veikts, ja ierīce konstatēs vienmērīgu ilgumu vairāk nekā 2,5 sekundes. Tajā brīdī tas izstaros "veiksmīgu" mūzikas skaņu un saglabās mēru displejā.

4. solis: nobīdes kalibrēšana

Kā minēts iepriekš, jums ir jāiestata pareiza nobīde (centimetros), attālums starp mērīšanas ierīci un grīdu. To var panākt, nospiežot rotējošo kodētāja pogu (kurai ir spiedpogas slēdzis). Kad kalibrēšanas režīms ir aktivizēts, iestatiet pareizo attālumu, pagriežot pogu (pulksteņrādītāja virzienā pievienojot centimetrus, atņemot pretēji pulksteņrādītāja virzienam). Nobīde svārstās no 0 līdz 2,55 m.

Kad esat pabeidzis, vienkārši vēlreiz nospiediet pogu. Iekšējais skaņas signāls ģenerēs divus dažādus signālus, lai sniegtu jums akustisku atgriezenisko saiti. Kalibrēšanas režīma taimauts ir 1 minūte: ja šajā taimautā neiestatāt nobīdi, ierīce iziet no kalibrēšanas režīma un atgriežas mērīšanas režīmā, nemainot saglabāto nobīdi. Nobīde tiek saglabāta Arduino EEPROM atmiņā, lai to saglabātu turpmākajos izslēgšanas gadījumos.

5. darbība: kods

ST Microelectronics ir izlaidis pilnu API bibliotēku VL53L0X, ieskaitot žestu noteikšanu. Manas ierīces vajadzībām man ir vieglāk izmantot Pololu VL53L0X bibliotēku Arduino. Šī bibliotēka ir paredzēta, lai nodrošinātu ātrāku un vieglāku veidu, kā sākt lietot VL53L0X ar Arduino saderīgu kontrolieri, atšķirībā no ST API pielāgošanas un apkopošanas Arduino.

Esmu iestatījis sensoru AUGSTAS PRECIZITĀTES un LONG RANGE režīmā, lai iegūtu lielāku brīvību uzstādīšanas augstuma un nobīdes iestatījumos. Tas radīs lēnāku atklāšanas ātrumu, kas jebkurā gadījumā ir pietiekams šīs ierīces vajadzībām.

Nobīde tiek saglabāta Arduino EEPROM atmiņā, kuras vērtības tiek saglabātas, kad dēlis ir izslēgts.

Cilpas sadaļā jaunais mērījums tiek salīdzināts ar iepriekšējo, un, ja vienam un tam pašam mērījumam tiek pagājušas 2,5 sekundes (un ja tas NAV novirzes vai noildzes vērtība), mērījums tiek atņemts no nobīdes un vienmērīgi redzams displejā.. Pezo skaņas signāls atskaņo "veiksmīgu" īsu mūziku, lai fonētiski paziņotu lietotājam.

6. darbība: shēmas

7. darbība: korpuss/korpuss un salikšana

Tā kā mana nespēja griezt taisnstūrveida logus komerciālām kastēm ir ļoti labi zināma, es izvēlējos ceļu, lai izstrādātu korpusu ar CAD un nosūtītu to 3D drukāšanai. Tā nav lētākā izvēle, taču tas joprojām ir ērts risinājums, jo piedāvā iespēju būt ļoti precīzam un elastīgam visu sastāvdaļu pozicionēšanā.

Neliela lāzera mikroshēma ir uzstādīta bez pārseguma stikla, lai izvairītos no pārrāvuma un nepastāvīgiem pasākumiem. Ja vēlaties uzstādīt lāzeru aiz vāka, jums jāveic sarežģīta kalibrēšanas procedūra, kā norādīts ST Microelectronics dokumentācijā.