TrigonoDuino - كيفية قياس المسافة بدون جهاز استشعار: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تم تصميم هذا المشروع لقياس المسافة بدون جهاز استشعار تجاري. إنه مشروع لفهم القواعد المثلثية بحل ملموس. يمكن أن تكون قابلة للتكيف مع بعض الحسابات المثلثية الأخرى. يعمل Cos Sin وآخرون مع Math.h.

إنه إصدار أولي من هذا النوع من المقاييس باستخدام أشعة الليزر ، نرحب بأي اقتراحات أو نصائح.

إنها تستخدم الرياضيات لقياس المسافة بقواعد حساب المثلثات.

إنه يعمل مع اثنين من ثنائيات الليزر ، محرك سيرفو SG90 ، مقياس جهد واحد 10 كيلو و Arduino Uno.

تبلغ الدقة حوالي + - 2 مم لمسافة <1 متر ، يتم عرض المسافة على السنتيمتر. إذا كنت تريد التحويل على البوصة ، 1 سم = 0 ، 393701 بوصة ، يجب أن تقسم على 54 ، 2. قد تفقد الدقة الدقيقة مع مسافة أكبر ، بسبب زاوية إزاحة صغيرة على A (بدلاً من 90 درجة ، قد يكون لديك 90.05 درجة).

تفسير:

يقوم مقياس الجهد بتحريك الليزر C على محرك سيرفو ، وهذا يعطي الزاوية C إلى Arduino. الليزر النقطة تعطي الزاوية اليمنى. حرك نقطة الليزر (C) بمقياس الجهد لأعلى لتركيب شعاعي الليزر ، وهذا يعطي النقطة B.

نصائح: اضبط أشعة الليزر باستخدام عدسة لولبية بالليزر للحصول على نقطة ليزر مثالية.

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

الأساسية:

- اثنان من الليزر: https://fr.aliexpress.com/popular/650nm-laser-diod …

- اردوينو أونو:

- محرك سيرفو:

- مقياس الجهد 10 كيلو:

- سلك دوبونت:

أداة:

- لحام الحديد:

(لدي هذا وهو مكواة لحام جيدة جدًا ، في العمل أستخدم Weller ولكني أستخدمه بنفسي)

اختياري:

- المقاومات:

الخطوة الثانية: توصيل الأسلاك الإلكترونية

قم بتوصيل بواعث الصمام الثنائي ، 5 فولت بالسلك الأحمر و GND بالسلك الأزرق.

قم بتوصيل Servo Red بـ 5V ، والأسود بـ GND والبرتقالي بـ Arduino Digital Pin 3.

قم بتوصيل الدبوس الأيسر لمقياس الجهد بـ Digital Pin 8 ، والدبوس الأيمن بـ Digital Pin 9 والدبوس الأوسط بـ Analog Pin A0. الدبوس الأيسر هو البنفسجي بالنسبة لي.

انظر إلى المخطط قبل التشغيل. كن حذرًا مع أشعة الليزر ، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف عينيك. يمكنك إضافة مقاومات بين السلك الأحمر من الثنائيات واردوينو ، ويستخدم 10 كيلو في الوحدة النمطية KY008.

نصيحة: تحتاج إلى مكواة لحام لإعداد أسلاك Dupont لأشعة الليزر ومقياس الجهد.

الخطوة 3: طباعة ثلاثية الأبعاد للوحة

تم تصميمه باستخدام أوتوكاد وتصديره بتنسيق STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

تعد طباعة النسخة المبسطة أفضل بالنسبة لك ، استخدم المسمار الموجود مع SG90 لإصلاحه. يجب أن يكون مركز المؤازرة على يمين الدعم مثل الصور.

الأهمية:

اضبط المؤازرة على (0) درجة قبل لصق القطعة الثانية بمحرك سيرفو. ضع مؤشرات الليزر في وضع موازٍ مع تشغيل Servo (0) ، واستبدل val بـ 0: monServomoteur.write (0) ؛.

لا تلصق بعد ، انتظر نهاية الخطوة التالية.

الخطوة 4: كود اردوينو

يمكنك العثور على رمز استخدامه.

قم بتنزيل Arduino IDE وتثبيته:

مطلوب إضافة مكتبة Math.h في المشروع.

المثلث هو مستطيل في الزاوية A ، ونعرف أن AC تساوي 14 سم ، ويعطي محرك سيرفو الزاوية C ، كما نحسب الزاوية B لقياس المسافة AB مع Tan (B) ، B هي الوصلة بين نقطتي ليزر. مجموع الزاوية على المثلث يساوي 180 درجة ، بزاوية 90 درجة على أ.

يبدأ قياس المسافة بالقرب من الليزر في الزاوية.

إذا لم يكن لديك شاشة OLED ، فاستخدم TrigonoDuinoSerial.ino. لقد استخدمت شاشة SSD1306 Oled لاستخدامها بدون جهاز كمبيوتر.

ملحوظة: قد تقوم بتغيير 4064 بواسطة 1028 إنها تعتمد على لوحة Arduino. بالنسبة لي ، أرجع الدبوس التناظري Wavgat R3 القيمة بين 0 و 4064 ، لكن بالنسبة للبعض الآخر ، كانت القيمة 0 و 1028.

تحرير: وظيفة الخريطة ليست مناسبة للدقة ، تم تغيير وضع الحساب في إصدار الكود الجديد لاستخدام مزدوج بدلاً من نوع متغير طويل. تمت زيادة الحلقة "من أجل" للحصول على قيمة ثابتة أفضل لمحرك مؤازر.

يتم تثبيت أجهزة الليزر على أماكنها ، ويتم كتابة المؤازرة على 0 ولصق علبة الليزر المثبتة في مركز المؤازرة. يجب أن يكون الليزر متوازيًا. اضبط أشعة الليزر على نفس الارتفاع ويجب أن تكون المؤشرات على نفس المسافة مثل أشعة الليزر نفسها.

الخطوة 5: اختبار القياس

انتقل الآن إلى اختبار القياس. اضبط طول التيار المتردد على مركز علب الليزر إذا لزم الأمر.

أدر مقياس الجهد ببطء بخطوة صغيرة. يمكنك ضبط تركيز الليزر (قلب رأس الليزر اللولبي) للإشارة إلى مسافة كبيرة بدقة.

يمكنك قياس بعض الأمتار باستخدام هذه الوحدة ولكن الدقة ستكون أقل دقة. القياس أقل من 1 متر جيد حقًا.

إلى الأمام:

على سبيل المثال ، يمكنك وضع مؤازرة ثانية تحت الليزر الأول للقياس ولكنها تحتاج إلى مزيد من الحساب. يمكن أن يكون شيئًا رائعًا للطلاب الصغار الذين يتعلمون علم المثلثات ، لأنه يوفر تطبيقًا حقيقيًا للرياضيات.

يمكنك وضع محرك سيرفو أفضل وإضافة بعض مقاييس الجهد لزيادة الدقة (مقياس جهد واحد لـ 15 درجة على سبيل المثال) ونطاق قياس المسافة.

يمكن أن يضيف إزاحة جانبية من المؤازرة لتغيير طول التيار المتردد بسرعة.