TrigonoDuino - Hur man mäter avstånd utan sensor: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Detta projekt är avsett för mätning av avstånd utan kommersiell sensor. Det är ett projekt för att förstå trigonometriska regler med en konkret lösning. Det kan vara anpassningsbart för någon annan trigonometrisk beräkning. Cos Sin och andra fungerar med Math.h.

Det är en första version prototyp av denna typ av mått med laserstrålar, alla förslag eller tips är välkomna.

Det är använd matematisk för att mäta avstånd med trigonometri regler.

Det är arbete med två laserdioder, en servomotor SG90, en potentiometer 10k och en Arduino Uno.

Precisionen är cirka +- 2 mm för <1 meters avstånd, avståndet visas på centimeter. Om du vill konvertera på tum, 1cm = 0, 393701 tum, måste du dividera med 2, 54. Du kan tappa exakt precision med större avstånd, orsak till liten förskjutningsvinkel på A (istället för 90 ° kan du ha 90,05 °).

Förklaring:

Potentiometer flyttar lasern C på servomotorn, detta ger vinkel C till Arduino. Laser A -punkt ger en rätt vinkel. Flytta laser (C) -punkten med potentiometer uppåt för att överlagra de två laserstrålarna, detta ger punkt B.

Tips: Justera laserstrålarna med laserskruvlinsen för att få perfekt laserpunkt.

Steg 1: Dellista

Huvud:

-Två lasrar:

- Arduino Uno:

-Servomotor:

-10k Potentimeter:

-Dupont Wire:

Verktyg:

-Lödjärn:

(Jag har den här och den är mycket bra lödkolv, på jobbet använder jag en Weller men för mig själv använder jag den)

Valfritt:

-Motstånd:

Steg 2: Anslutningselektronik

Anslut diodsändare, 5V till röd tråd och GND till blå ledning.

Anslut Servo Red till 5V, Svart till GND och Orange till Arduino Digital Pin 3.

Anslut potentiometer vänster stift till digital stift 8, höger stift till digital stift 9 och mittstift till analog stift A0. Vänster stift är violett för mig.

Se schemat innan du startar. Var försiktig med laserstrålar, det kan skada dina ögon. Du kan lägga till motstånd mellan röd ledning av dioder och arduino, 10k används på modul KY008.

Tips: Behöver lödjärn för att förbereda Dupont -trådar för lasrar och potentiometer.

Steg 3: 3D -utskrift av plattan

Designad med Autocad och exporterad i STL -format.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Skriv ut förenklad version är bättre för dig, använd skruv med SG90 för att fixa den. Servos centrum måste vara till höger om stödet ser ut som bilder.

Viktig:

Ställ in servon på (0) grader innan du klistrar in den andra delen på servomotorn. Placera laserpekare på parallellposition med Servo på (0), ersätt val med 0: monServomoteur.write (0);.

Klistra inte in ännu, vänta i slutet av nästa steg.

Steg 4: Arduino -koden

Du kan hitta koden för att använda den.

Ladda ner och installera Arduino IDE:

Det krävs för att lägga till biblioteket Math.h på projektet.

Triangel är rektangel på A -hörnet, vi känner till AC som 14 cm, och servomotor ger vinkeln C, vi beräknar också vinkel B för mätning av avstånd AB med Tan (B), B är korsningen mellan 2 laserpunkter. Totalt för vinkeln på triangeln är lika med 180 °, med en 90 ° -vinkel på A.

Avståndsmätning börjar nära lasern på ett hörn.

Om du inte har en OLED -skärm, använd TrigonoDuinoSerial.ino. Jag använde en SSD1306 Oled -skärm för att använda den utan dator.

Nb: Kan du ändra 4064 med 1028, det beror på Arduino -kortet. För mig returnerade Wavgat R3 analog pin värde mellan 0 och 4064, men för vissa andra är det 0 och 1028.

Redigera: kartfunktionen är inte lämplig för precision, beräkningsläge ändrades i den nya kodversionen för användning dubbel istället för lång typ av variabel. "For" Loop var en ökning för ett bättre stabilt värde på servomotorn.

Montera lasrar på sina ställen ställ in servo.write till 0 och klistra in hållarlaserhuset på mitten av servon. Lasrar måste vara parallella. Justera laserstrålarna till samma höjd och pekarna måste vara på samma avstånd som lasrarna själva.

Steg 5: Testmätning

Fortsätt nu till mätprovet. Justera din AC -längd till mitten till mitten av laserskålarna om det behövs.

Vrid sakta på potentiometern med ett litet steg. Du kan justera laserfokus (vrid skruvhuvudlasern) för precision som pekar stort avstånd.

Du kan mäta några meter med denna enhet men precisionen blir mindre exakt. Mätning under 1 meter är riktigt bra.

Fram:

Till exempel kan du lägga en andra servo under första lasern för att mäta men den behöver mer beräkning. Det kan vara bra för unga studenter att lära sig trigonometri, det ger en riktig tillämpning av matematik.

Du kan sätta en bättre servomotor och lägga till några potentiometrar för att öka precisionen (1 potentiometer för 15 ° till exempel) och avstånds mätområde.

Kan lägga till sidoförskjutning av servon för att snabbt byta AC -längd.