عصا للمكفوفين بالموجات فوق الصوتية الذكية: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

ما يقرب من 39 مليون شخص في العالم مصابون بالعمى اليوم. يستخدم معظمهم العصا البيضاء أو العصا العمياء للمساعدة. في هذا الدليل ، سنصنع عصا إلكترونية ذكية عمياء لا تساعد فقط في ستائر المشي ولكن أيضًا تستشعر البيئة المحيطة وتنبيهات إذا اقترب أي شيء / عقبة جدًا.

تتبع الموجات الصوتية قوانين الانعكاس مثل تلك الخاصة بالضوء. يستخدم هذا المبدأ في الكشف عن النطاق والملاحة القائمة على SONAR. في هذا المشروع ، نقوم بإنشاء وحدة سونار مصغرة تناسب عصا سيلفي (نقوم بتعديلها إلى عصا عمياء).

الخطوة 1: قائمة المواد

• اردوينو نانو
• جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HCSR04
• بطارية 9 فولت
• صفارة
• زر الضغط / التبديل
• أنثى إلى أنثى الأسلاك الطائر
• غراء / لاصق (للأجزاء البلاستيكية في الغالب)
• أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد (الروابط في الخطوة التالية)

الخطوة 2: الطباعة ثلاثية الأبعاد + التجميع

قم بتنزيل ملفات STL من روابط Thingiverse التالية

• عصا سيلفي:
• حقيبة اردوينو نانو:
• مبيت مستشعر الموجات فوق الصوتية:

قم بطباعة هذه الأجزاء ثلاثية الأبعاد وقم بتجميع عصا السيلفي. نحن هنا نستخدم عصا السيلفي كعصا عمياء.

ضع Arduino nano في علبته وقم أيضًا بتركيب مستشعر الموجات فوق الصوتية في غلافه.

الخطوة الثالثة: عمل حلبة السونار

قم بتوصيل مستشعر HCSR04 ، الجرس إلى دبابيس Arduino كما هو موضح في التخطيطي المحدد من خلال أسلاك العبور. قم بتوصيل البطارية والتبديل إلى Arduino Vin ، GND. نظرًا لأن الدبابيس الرقمية هي للإشارة فقط ، يمكنك إنشاء هذه الدائرة وفقًا لاختيارك / راحتك باستخدام دبابيس رقمية أخرى (سيتم تعديل كود Arduino وفقًا لذلك).

الخطوة 4: تركيب مجموعة السونار على العصا

على الرغم من أنه يمكنك وضع دائرة السونار على العصا وفقًا لتصميمك وراحتك ، فإن هذه الصور هي مجرد مرجع أو طريقة واحدة للقيام بذلك. سيكون الغراء / اللاصق مطلوبًا للانضمام إلى الأجزاء البلاستيكية. تأكد من تجميع تلك الأسلاك المتشابكة في وحدة واحدة ممكنة عن طريق لصقها وأيضًا تأمين العصا العمياء لجعل التجميع مضغوطًا ومحمولًا.

الخطوة 5: كود اردوينو + العمل

نظرًا لأن هذه العصا تعتمد على وحدة السونار المصغرة ، فإنها تستخدم مستشعر الموجات فوق الصوتية البسيط ومنخفض التكلفة HCSR04 لتوليد / تشغيل نبضة صوتية مثل الكرة المطاطية تضرب أي سطح وترتد مرة أخرى إلى دبوس صدى المستشعر. يتم تحديد مدة الإرسال + الاستقبال من خلال دائرة الساعة المضمنة في هذا المستشعر.

علاوة على ذلك ، تُستخدم هذه المدة لحساب المسافة من العائق باستخدام الصيغة البسيطة والأساسية

المسافة = السرعة * الوقت

بالنظر إلى حقيقة أن الوقت الفعلي المستغرق هو ضعف الوقت المستغرق من المستشعر إلى العائق وتحويل الوحدات من ميكروثانية إلى ثانية ، ومن متر إلى سنتيمترات ، وسرعة الصوت في الهواء = 340 م / ث تصبح الصيغة

المسافة = 0.034 * المدة / 2

قم بتحميل ملف Arduino المحدد في وحدة السونار الخاصة بالعصا العمياء وتهاني على أنه جاهز !!!! يمكنك كتابة كود Arduino الخاص بك وإجراء التعديلات وفقًا للوظائف وتكوين الدائرة ، يرجى مشاركته.