TrigonoDuino - نحوه اندازه گیری فاصله بدون سنسور: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

این پروژه برای اندازه گیری فاصله بدون سنسور تجاری ساخته شده است. این یک پروژه برای درک قوانین مثلثاتی با یک راه حل مشخص است. این می تواند برای برخی دیگر از محاسبات مثلثاتی سازگار باشد. Cos Sin و دیگران با Math.h کار می کنند.

این اولین نسخه نمونه اولیه این نوع اندازه گیری با پرتوهای لیزر است ، از هرگونه پیشنهاد یا راهنمایی استقبال می شود.

این از ریاضی برای اندازه گیری فاصله با قوانین مثلثات استفاده می کند.

این دستگاه با دو دیود لیزری ، سروو موتور SG90 ، یک پتانسیومتر 10k و Arduino Uno کار می کند.

دقت در حدود +- 2 میلی متر برای <1 متر فاصله ، فاصله در سانتی متر نمایش داده می شود. اگر می خواهید بر اینچ تبدیل شود ، 1cm = 0 ، 393701 اینچ ، باید بر 2 ، 54 تقسیم کنید. ممکن است دقت دقیق را با فاصله بزرگتر از دست بدهید ، زیرا زاویه افست کمی در A (به جای 90 درجه ممکن است 90.05 درجه داشته باشید).

توضیح:

پتانسیومتر لیزر C را روی سروو موتور حرکت می دهد ، این زاویه C را به آردوینو می دهد. نقطه لیزر A یک زاویه مناسب می دهد. نقطه لیزر (C) را با پتانسیومتر به سمت چسباندن دو پرتو لیزر حرکت دهید ، این امر نقطه B را نشان می دهد.

نکات: پرتوهای لیزر را با لنز پیچ لیزری به بالا تنظیم کنید تا نقطه لیزر کامل به دست آید.

مرحله 1: لیست قسمت ها

اصلی:

-دو لیزر:

- Arduino Uno:

-سرو موتور:

-10k پتانسیومتر:

-Dupont Wire:

ابزار:

-لحیم کاری آهن:

(من این دستگاه را دارم و لحیم کاری بسیار خوبی است ، در محل کار من از Weller استفاده می کنم اما برای خودم از آن استفاده می کنم)

اختیاری:

-مقاومت ها:

مرحله 2: سیم کشی الکترونیک

ساطع کننده های دیود ، 5 ولت را به سیم قرمز و GND را به سیم آبی وصل کنید.

Servo Red را به 5 ولت ، مشکی را به GND و نارنجی را به پین دیجیتال آردوینو 3 وصل کنید.

پین چپ سنج چپ را به پین دیجیتال 8 ، پین راست را به پین دیجیتال 9 و پین وسط را به پین آنالوگ A0 وصل کنید. سنجاق چپ برای من بنفش است.

قبل از تغذیه به شماتیک نگاه کنید. با پرتوهای لیزر احتیاط کنید ، زیرا ممکن است به چشم شما آسیب برساند. شما می توانید مقاومتهایی بین سیم قرمز دیودها و آردوینو اضافه کنید ، در ماژول KY008 از 10k استفاده می شود.

نکته: برای آماده سازی سیم های دوپونت برای لیزر و پتانسیومتر به آهن لحیم کننده نیاز دارید.

مرحله 3: چاپ سه بعدی بشقاب

طراحی شده با Autocad و با فرمت STL صادر شده است.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

چاپ نسخه ساده برای شما بهتر است ، از پیچ موجود با SG90 برای رفع آن استفاده کنید. مرکز سرو باید در سمت راست قرار داشته باشد مانند تصاویر.

مهم:

قبل از چسباندن قطعه دوم به سروو موتور ، سروو را روی (0) درجه تنظیم کنید. نشانگرهای لیزری را در موقعیت موازی با Servo در (0) قرار دهید ، val را با 0 جایگزین کنید: monServomoteur.write (0)؛ به

هنوز جایگذاری نکنید ، منتظر پایان مرحله بعدی باشید.

مرحله 4: کد آردوینو

می توانید کد استفاده از آن را پیدا کنید.

Arduino IDE را بارگیری و نصب کنید:

لازم است کتابخانه Math.h را روی پروژه اضافه کنید.

مثلث در گوشه A مستطیل است ، ما AC را 14 سانتی متر می شناسیم و سرو موتور به زاویه C می دهد ، همچنین زاویه B را برای اندازه گیری فاصله AB با Tan (B) محاسبه می کنیم ، B محل اتصال بین 2 نقطه لیزری است. مجموع زاویه روی مثلث برابر 180 درجه و زاویه 90 درجه در A است.

اندازه گیری فاصله در نزدیکی لیزر در گوشه ای شروع می شود.

اگر صفحه OLED ندارید ، از TrigonoDuinoSerial.ino استفاده کنید. من از صفحه نمایش SSD1306 Oled برای استفاده بدون کامپیوتر استفاده کردم.

نکته: ممکن است 4064 را تا 1028 تغییر دهید ، بستگی به برد آردوینو دارد. برای من پین آنالوگ Wavgat R3 بین 0 تا 4064 باز می گردد ، اما برای برخی دیگر 0 و 1028 است.

ویرایش: عملکرد نقشه برای دقت مناسب نیست ، حالت محاسبه در نسخه جدید کد برای استفاده دو برابر به جای نوع طولانی متغیر تغییر کرد. حلقه "For" برای مقدار پایدار بهتر سروو موتور افزایش یافت.

نصب لیزرها در مکان های آنها سروو را تنظیم می کند. روی 0 بنویسید و قاب لیزر نگهدارنده را در مرکز سروو بچسبانید. لیزرها باید موازی باشند. پرتوهای لیزر را در ارتفاع یکسان تنظیم کنید و اشاره گرها باید در فاصله ای مشابه خود لیزرها باشند.

مرحله 5: اندازه گیری آزمایش

اکنون به آزمایش اندازه گیری ادامه دهید. در صورت نیاز طول AC خود را به مرکز و مرکز موارد لیزر تنظیم کنید.

پتانسیومتر را به آرامی با یک گام کوچک بچرخانید. شما می توانید فوکوس لیزری را تنظیم کنید (لیزر سر پیچ را بچرخانید) تا بتوانید فاصله زیادی را با دقت نشان دهید.

با این دستگاه می توانید چند متر را اندازه گیری کنید ، اما دقت کمتر خواهد بود. اندازه گیری زیر 1 متر واقعاً خوب است.

رو به جلو:

به عنوان مثال ، شما می توانید یک سروو دوم را زیر لیزر اول برای اندازه گیری قرار دهید ، اما نیاز به محاسبه بیشتری دارد. با توجه به کاربرد واقعی ریاضیات ، این می تواند برای دانش آموزان جوان در یادگیری مثلثات بسیار مفید باشد.

می توانید یک سروو موتور بهتر قرار دهید و مقداری پتانسیومتر برای افزایش دقت (برای مثال 1 پتانسیومتر برای 15 درجه) و محدوده فاصله اندازه گیری اضافه کنید.

می تواند جابجایی جانبی سروو را برای تغییر سریع طول AC اضافه کند.