Daudzfunkcionāls gaismas attāluma sensors: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Ir vairāki veidi, kā izmantot pārsteidzošu radījumu, piemēram, šo gaismas attāluma sensoru! Iemesls, kāpēc es nolēmu to izveidot, bija manai pēcskolas kodēšanas klasei ar 6. klases skolēniem. Studenti strādā ar savām Sphero Ollies un mācās, kā programmēt bloka kodēšanu. Daži skolēni apgūst tikai pamatus, bet citi ir patiešām progresīvi un cenšas visu iespējamo līdz nullei, veicot precīzas kustības un kodus. Viņi izmanto transportierus un skaitītāju/pagalmu nūjas, lai palīdzētu mērīt kursus, ceļus un pat objektus, kurus viņi mēģina kodēt, lai atjaunotu Olliju. Šī gaismas attāluma sensora izmantošana palīdzētu ar precīzu kodu un varētu arī palīdzēt jautri noteikt, kurš veic uzdevumu noteiktā noteiktā attālumā, neizmantojot lineālu. Šis ir iesācēju līmeņa projekts, kuram ir pievienotas pakāpeniskas instrukcijas, kas atvieglo tā izpildi!

Ultraskaņas sensors uztver objekta attālumu no tā sensora, nosūtot no sensora ultraskaņas viļņus, kas atlec no objekta un atgriežas pie sensora. Šie viļņi, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams ceļošanai turp un atpakaļ, papildus braukšanas ātrumam aprēķina attālumu. Attālums uz maizes dēļa ir attēlots caur RGB LED gaismu, un toņi attēlo attālumus (centimetros) šādi:

• Sarkans: lielāks par 125 cm
• Zaļš: lielāks par 100 un mazāks vai vienāds ar 125 cm
• Zils: lielāks par 75 un mazāks vai vienāds ar 100 cm
• Dzeltens: lielāks par 50 un mazāks vai vienāds ar 75 cm
• Violeta: lielāka par 25 un mazāka vai vienāda ar 50 cm
• Ūdens: lielāks par 0 un mazāks vai vienāds ar 25 cm

*Šos attālumus var mainīt uz mazākiem vai lielākiem soļiem un attālumiem atkarībā no uzdevuma, kuru vēlaties paveikt.

1. darbība: sastāvdaļas un darba sākšana

Lai izveidotu savu daudzfunkcionālo ultraskaņas gaismas attāluma sensoru, jums būs nepieciešami šādi piederumi:

• maizes dēlis
• Arduino
• 9 džemperu kabeļi
• 1 RGB gaismas diode
• 3-330 omi rezistori
• 1 Ultraskaņas attāluma sensors
• Barošanas avots- dators un papildu akumulatora enerģijas avots
• USB savienotājs, lai izveidotu savienojumu un palaistu kodu no datora
• Pēc izvēles: tālvadības automašīna, lai pievienotu Arduino, kad esat pabeidzis.

Nav nepieciešami instrumenti!

Sāciet, pievienojot barošanu maizes dēļa barošanas sliedei no 5 V tapas jūsu Arduino un zemes sliedes līdz GND tapai jūsu Arduino.

2. darbība. Ultraskaņas sensora pievienošana

Tālāk jūs pievienosit savu ultraskaņas sensoru.

1. Pievienojiet pārejas kabeli no sensora GND uz maizes dēļa zemes sliedi
2. Pievienojiet Echo Arduino 7 tapām
3. Pievienojiet Trig Arduino 8 tapām
4. Pievienojiet VCC maizes dēļa barošanas sliedei.

*Piezīme: tas izskatās nedaudz savādāk nekā TinkerCad diagrammā, jo mans ultraskaņas sensors ir atšķirīgs zīmols nekā tas, kas parādīts programmā. Lai iegūtu precīzāku iestatīšanas rokasgrāmatu, skatiet attēlus.

3. darbība: RGB gaismas diodes pievienošana

Tālāk jūs pievienosit RGB LED gaismu. Atcerieties, ka garākā kājiņa ir GND- skatiet RGB LED attēlu kā ceļvedi. Pievienojiet savu LED, izmantojot iepriekš redzamo TinkerCad attēlu un fotoattēlu.

• redPin: 11
• (-): GND sliede
• zaļā spraudīte: 10
• zilsPins: 9

4. solis: kods

Tālāk jums būs jāpievieno Arduino datoram un jālejupielādē kods, lai palaistu šo programmu. Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu saiti uz kodu. Izmēģiniet savu radīšanu!

NODERĪGI PADOMI:

1. Apskatiet komentārus kodā, kas norāda, kur var mainīt attāluma palielinājumus. Ja vēlaties, varat arī mainīt gaismas diožu krāsu pagriešanās secību.
2. Izmantojiet "Monitoru" Arduino redaktorā, lai izsekotu faktiskos attālumus, kamēr kods darbojas jūsu Arduino, ja vien esat pievienots datoram, nevis tikai akumulatora avotam.
3. Es pievienoju savu gatavo Arduino tālvadības automašīnai, lai plūstoši parādītu attāluma izmaiņas. Tas nav pastāvīgs, un to var pārvietot vai atdalīt, lai to varētu mainīt.

5. darbība: citi mērķi un resursi

Šeit ir daži citi veidi, kā ultraskaņas attāluma gaismas sensors var jums palīdzēt:

• mērīšanas mācīšana
• novērtēšanas mērījums
• uzraudzīt skolēnu attālumu no skolotāja galda (man ir grūti pavadīt studentus aiz mana galda vai paņemt lietas no galda, kad es tur nesēžu … tas būtu lieliski, ja būtu uzstādīts arī skaņas signāls!)
• diapazona meklētājs loka šaušanas mērķa praksei
• velosipēdu novietošana garāžā
• karsta/auksta spēle

Resursi:

Autors nezināms. (2018). Kā mehatronika. Iegūts no:

E. Čens. (datums nav zināms). Ultraskaņas diapazona modulis HC - SR04 un RGB LED izstarotājs. Iegūts no Summerfuel Robotics:

Džoels_E_B. (datums nav zināms). SparkFun izgudrotāju komplekta eksperimenta ceļvedis - v4.0: Circuit 1D: RGB Night -Light. Iegūts no: