TrigonoDuino - כיצד למדוד מרחק ללא חיישן: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

פרויקט זה מיועד למדידת מרחק ללא חיישן מסחרי. זהו פרויקט להבנת כללים טריגונומטרים עם פתרון קונקרטי. זה יכול להיות ניתן להתאמה לחישוב טריגונומטרי אחר. Cos Sin ואחרים מתפקדים עם Math.h.

זהו אב טיפוס בגרסה ראשונה מסוג מדידה מסוג זה עם קרני לייזר, כל הצעה או עצה תתקבל בברכה.

זה שימוש מתמטי למדידת מרחק עם כללי טריגונומטריה.

זה עבודה עם שתי דיודות לייזר, מנוע סרוו SG90, פוטנציומטר אחד 10k ואו Arduino.

הדיוק הוא בסביבות +- 2 מ"מ למרחק <1 מטר, המרחק מוצג בסנטימטר. אם אתה רוצה להמיר על אינץ ', 1 ס"מ = 0, 393701 אינץ', עליך לחלק ב -2, 54. אתה עלול לאבד דיוק מדויק עם מרחק גדול יותר, הסיבה לזווית קיזוז קטנה ב- A (במקום 90 ° יכול להיות שיש לך 90.05 °).

הֶסבֵּר:

פוטנציומטר מזיז את הלייזר C על מנוע הסרוו, זה נותן זווית C לארדואינו. נקודה בלייזר נותנת זווית ישרה. הזז את נקודת הלייזר (C) עם פוטנציומטר עד להטלת שתי קרני הלייזר, זה נותן נקודה B.

עצות: התאם את קרני הלייזר בעזרת עדשת בורג לייזר עד לקבלת נקודת לייזר מושלמת.

שלב 1: רשימת חלקים

רָאשִׁי:

-שני לייזרים:

- Arduino Uno:

-מנוע סרוו:

-פוטנצימטר 10k:

-חוט דופונט:

כְּלִי:

-ברזל הלחמה:

(יש לי את זה וזה מלחם טוב מאוד, בעבודה אני משתמש בוולר אבל לעצמי אני משתמש בו)

אופציונלי:

-נגדים:

שלב 2: חיווט אלקטרוניקה

חבר פולט דיודה, 5V לחוט אדום ו- GND לחוט כחול.

חבר את סרוו אדום ל- 5V, שחור ל- GND וכתום לסיכה דיגיטלית של Arduino 3.

חבר את הסיכה השמאלית של הפוטנציומטר לפין הדיגיטלי 8, הסיכה הימנית לפין הדיגיטלי 9 ואת הסיכה האמצעית לפין האנלוגי A0. סיכה שמאל היא סגולה בשבילי.

תסתכל על סכמטי לפני הפעלה. היזהר עם קרני לייזר, זה עלול לגרום נזק לעיניים שלך. אתה יכול להוסיף נגדים בין חוט אדום של דיודות וארדואינו, 10k משמש במודול KY008.

טיפ: צריך ברזל הלחמה להכנת חוטי דופונט ללייזרים ופוטנציומטר.

שלב 3: הדפס את הלוח בתלת מימד

עוצב עם Autocad ומיוצא בפורמט STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

גרסה פשוטה יותר להדפסה עדיפה עבורך, השתמש בבורג עם SG90 לתיקון. מרכז הסרוו צריך להיות בצד ימין של התמיכה נראה כמו תמונות.

חָשׁוּב:

הגדר סרוו ל (0) לפני הדבקת החלק השני למנוע סרוו. הנח מצביעי לייזר במיקום מקביל עם סרוו (0), החלף את val ב -0: monServomoteur.write (0);.

אל תדביק עדיין, המתן עד סוף השלב הבא.

שלב 4: קוד הארדואינו

תוכל למצוא את הקוד לשימוש בו.

הורד והתקן את Arduino IDE:

נדרש להוסיף את ספריית Math.h בפרויקט.

המשולש הוא מלבן בפינת A, אנו מכירים AC כ -14 ס מ, ומנוע סרוו נותן את הזווית C, כמו כן אנו מחשבים את הזווית B למדידת מרחק AB עם טאן (B), B הוא הצומת בין 2 נקודות לייזר. סך הזווית במשולש שווה ל 180 °, עם זווית 90 ° על A.

מדידת מרחק מתחילה ליד הלייזר בפינה.

אם אין לך מסך OLED, השתמש ב- TrigonoDuinoSerial.ino. השתמשתי במסך SSD1306 Oled לשימוש זה ללא מחשב.

Nb: תוכל לשנות 4064 על ידי 1028 זה תלוי בלוח Arduino. בשבילי Wavgat R3 סיכה אנלוגית החזירה ערך בין 0 ל- 4064, אך עבור אחרים היא 0 ו- 1028.

עריכה: פונקציית המפה אינה מתאימה לדיוק, מצב החישוב השתנה בגרסת הקוד החדשה לשימוש כפול במקום סוג משתנה ארוך. לולאת "For" הייתה עלייה לערך יציב יותר של מנוע סרוו.

הרכבת לייזרים במקומותיהם הגדירו את servo.write ל- 0 והדביקו את מארז הלייזר המחזיק במרכז הסרוו. לייזרים צריכים להיות מקבילים. כוונן את קרני הלייזר לאותו גובה והמצביעים חייבים להיות באותו המרחק של הלייזרים עצמם.

שלב 5: מדידת בדיקה

כעת המשך לבדיקת המדידה. התאם את אורך ה- AC שלך למרכז למרכז מארזי הלייזרים במידת הצורך.

סובב את הפוטנציומטר לאט עם צעד קטן. אתה יכול להתאים את מיקוד הלייזר (סובב את לייזר ראש הבורג) לדיוק המצביע על מרחק גדול.

אתה יכול למדוד כמה מטרים עם יחידה זו, אך הדיוק יהיה פחות מדויק. מדידה מתחת למטר ממש טובה.

קָדִימָה:

לדוגמה, אתה יכול לשים סרוו שני מתחת ללייזר הראשון לצורך מדידה, אך הוא דורש חישוב נוסף. זה יכול להיות דבר נהדר עבור סטודנטים צעירים הלומדים טריגונומטריה, זה ניתן ליישום אמיתי של המתמטיקה.

אתה יכול לשים מנוע סרוו טוב יותר ולהוסיף כמה פוטנציומטרים להגדלת הדיוק (פוטנציומטר אחד ל -15 ° למשל) וטווח המרחק של מדידה.

יכול להוסיף תזוזה לרוחב של הסרוו לשינוי אורך AC במהירות.