اکو یاب Multiplexed: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این دستورالعمل نحوه ساختن اکو یاب "اسکن" با استفاده از آردوینو و چهار سنسور اولتراسونیک چندگانه را توضیح می دهد. قطعات متحرک وجود ندارد.

ساخت و ساز ساده است … تنها چیزی که نیاز دارید یک چاقوی تیز ، دو مته ، یک آهن لحیم کاری و یک اره برقی است.

از نظر تئوری ، مکان حداکثر چهار شیء را می توان با نوک انگشت مشخص کرد. در عمل بهترین چیزی که من موفق شده ام سه مورد است.

مدار و کد کاملاً آزمایشی هستند و به این امید منتشر می شوند که کسی آنها را مفید بداند.

تصاویر

• عکس 1 اکو یاب مونتاژ شده را نشان می دهد.
• ویدئو نشان می دهد که اکو یاب مکان را به دو شی نشان می دهد

مرحله 1: نمودار سیم کشی

عکس 1 نمودار سیم کشی برای "حسگر چهارگانه اکو یاب" را نشان می دهد.

سنسور B1 و B2 با قرار دادن چندین لایه نوار پوشاننده روی مبدل های فرستنده (T) "منفعل" می شوند.

این نوار صدای اولتراسونیک را که در غیر این صورت منتشر می شود ، مسدود می کند.

مرحله 2: لیست قطعات

عکس 1 قطعات دستگاه اکو یاب سنسور دوگانه من را نشان می دهد. اکو یاب سنسور چهارگانه توضیح داده شده در این مقاله به دو سنسور اولتراسونیک دیگر نیاز دارد.

قسمت های زیر از https://www.aliexpress.com/ بدست آمده است:

• فقط 1 Arduino Uno R3 با کابل USB کامل است
• 4 فقط مبدلهای اولتراسونیک HY-SRF05 یا HC-SR04

قطعات زیر به صورت محلی تهیه شده است:

• فقط 1 نوار هدر آردوینو مردانه
• فقط 4 نوار هدر زنانه آردوینو
• فقط 2 تکه ضایعات آلومینیوم
• فقط 2 تکه چوب کوچک
• فقط 2 پیچ کوچک
• فقط 6 بند کابل
• فقط 12 طول سیم روکش پلاستیکی (رنگهای متنوع) [1]

یادداشت

[1]

طول کل سیم ها باید برابر فاصله دلخواه بین سنسورها به اضافه مقدار کمی برای لحیم کاری باشد. سپس سیم ها به هم پیچیده می شوند تا یک کابل تشکیل شود.

مرحله 3: نظریه

این مدار بر اساس "اکو یاب سنسور دوگانه" من ساخته شده است. [1]

اکو یاب یاب سنسور دوگانه

عکس 1 "منطقه تشخیص" را برای اکو یاب فوق نشان می دهد.

معادلات این سنسور در عکس 2 نشان داده شده است.

این اکو یاب "سنسور دوگانه" به خوبی کار می کند اما برای جلوگیری از "نقاط مرده" بزرگ ناشی از استفاده از مبدل های باریک باریک ، لازم است هر دو سنسور در زیر خط پایه نصب شوند (یعنی یک افست لازم است).

اما اگر چنین جبرانی امکان پذیر نباشد چه؟

چهار سنسور اکو یاب

به نظر من رسید که اگر "تعداد نقاط حساس" را با دو برابر کردن تعداد سنسورها همانطور که در عکس 3 نشان داده شده است چهار برابر کنیم ، این "نقاط مرده" و "آفست" می تواند حذف شود.

تعویض سریع (مالتی پلکس) بین چهار ترکیب حسگر ممکن به طور موثر یک پرتوی چرخشی ایجاد می کند (عکس 3). کل منطقه تحت پوشش است و "افست" حذف شده است.

حتی بهتر … از معادلات مشابه (عکس 2) می توان استفاده کرد!

از نظر تئوری ، این اکو یاب "چهار سنسور":

• می تواند تا چهار جسم را تشخیص دهد. [2]
• هیچ نقطه مرده ای ندارد
• نیازی به جبران ندارد

نتایج

این مفهوم کار می کند ، زیرا اجسام متعددی را می توان تشخیص داد ، اما "نقاط مرده" کوچک همچنان باقی می مانند زیرا عرض باریک باریک ناحیه مورد نظر را هنگامی که آفست صفر است به طور کامل روشن نمی کند. [3]

یادداشت

[1]

برای توضیحات کامل و فرمول ها به https://www.instructables.com/id/Dual-Sensor-Echo… مراجعه کنید.

[2]

چهار شیء فرض می کند:

• عرض پرتو 45 درجه
• بدون سایه زدن یک شی توسط شی دیگر

[3]

شش سنسور نصب شده در فواصل 30 درجه باید "نقاط مرده" را به طور کامل از بین ببرد.

مرحله 4: ساخت و ساز

تصاویر:

• عکس 1: براکت های نصب
• عکس 2: نمای جلو
• عکس 3: نمای عقب
• عکس 4: نمای بالا

براکت های نصب

دو براکت نصب از ورق آلومینیوم 18 درجه با استفاده از روش توصیف شده در دستورالعمل من

برای برش 30 میلیمتری از یک لبه تا خط تا شدن 45 درجه از اره برقی یا سنجاق قلع استفاده کنید. حالا دو طرف خط میانی را از برش اره به پایه "گل" بزنید و سپس قسمت ناخواسته را "تکان دهید" تا زمانی که آزاد شود.

ابعاد براکت من در عکس 1 نشان داده شده است.

سوکت های سنسور

سوکت های سنسور از سوکت های استاندارد هدر آردوینو طراحی شده اند.

همه پین های ناخواسته بیرون آورده شده و یک سوراخ 3 میلی متری روی پلاستیک ایجاد شده است.

هنگام لحیم کاری اتصالات مراقب باشید سیم ها را به براکت آلومینیومی کوتاه نکنید.

تسکین فشار

یک قطعه کوچک لوله کوچک کننده حرارتی در هر سر کابل از باز شدن سیم ها جلوگیری می کند.

از بندهای کابل برای جلوگیری از حرکت ناخواسته کابل استفاده شده است.

مرحله 5: نصب نرم افزار

کد زیر را به این ترتیب نصب کنید:

آردوینو IDE

در صورت عدم نصب ، Arduino IDE (محیط توسعه یکپارچه) را از https://www.arduino.cc/fa/main/software بارگیری و نصب کنید.

پردازش 3

Processing 3 را از https://processing.org/download/ بارگیری و نصب کنید

چهار سنسور اکو یاب

محتویات فایل پیوست "quad_sensor _echo_locator.ino" را در "طرح" آردوینو کپی کنید ، ذخیره کنید ، سپس آن را در Arduino Uno R3 خود بارگذاری کنید.

Ardino IDE را ببندید اما کابل USB را وصل کنید.

صفحه نمایش چهار سنسور

محتویات فایل پیوست "quad_sensor_echo_locator.pde" را در "Sketch" پردازش کپی کنید.

اکنون روی دکمه "Run" در بالا سمت چپ کلیک کنید … یک صفحه گرافیکی باید روی صفحه شما ظاهر شود.

عیب یابی

اگر [شماره] مربوط به درگاه COM شما نیاز به پردازش داشته باشد ، پردازش شکایت می کند ، اما قبل از انجام این کار لیستی از پورت های "COM" موجود در هر کدام با [تعداد] در داخل پرانتز نمایش می دهد.

به سادگی [0] را در خط کد زیر با یکی از این اعداد جایگزین کنید:

myPort = سریال جدید (این ، Serial.list () [0] ، Baud_rate) ؛

هر کدام را به نوبه خود امتحان کنید … یکی از آنها کار می کند.

مرحله ششم: آزمایش

کابل USB Arduino را به رایانه خود وصل کرده و با کلیک روی دکمه "بالا-چپ" اجرا در Processing 3 IDE (محیط توسعه یکپارچه) "dual_sensor_echo_locator.pde" را اجرا کنید.

اعداد ، که با کاما از هم جدا شده اند ، باید همانطور که در عکس 1 نشان داده شده است روی صفحه شما جریان پیدا کنند.

آخرین عدد منطقه است … دو عدد دیگر سنسور A1/A2 و سنسور B1/B2 هستند.

هرگاه جسمی در ناحیه مورد نظر تشخیص داده شود ، یک نقطه قرمز (چشمک زن) روی صفحه نمایش ظاهر می شود. هنگامی که سنسورها یک شی را پیدا کردند ، اطلاعات اضافی نیز ظاهر می شود (عکس 2).

پیام خطا در هنگام راه اندازی

ممکن است هنگام راه اندازی پیام خطایی دریافت کنید.

در این صورت [0] را در خط 85 عکس 1 تغییر دهید تا با شماره مربوط به درگاه "COM" شما مطابقت داشته باشد.

بسته به سیستم شما ممکن است چندین پورت COM ذکر شده باشد. یکی از اعداد کار می کند.

در عکس 1 شماره [0] با "COM4" من مرتبط است.

موقعیت یابی سنسورها

سنسورهای خود را 100 سانتی متر از یکدیگر فاصله دهید و هدف 80 سانتی متر..100 سانتی متر جلو باشد.

هر دو سنسور را به آرامی به سمت گوشه مورب مقابل یک مربع خیالی 1 متری بچرخانید.

هنگامی که سنسورها را می چرخانید ، موقعیتی را می بینید که نقطه قرمز چشمک زن روی نمایشگر گرافیکی ظاهر می شود.

پس از شناسایی یک شیء ، اطلاعات زیر ظاهر می شود:

• منطقه
• فاصله 1
• فاصله 2
• پایه
• نیمه محیط
• حوزه
• مختصات X
• هماهنگ کنید

تصاویر

عکس 1: هیچ اشیایی … همه فواصل خارج از محدوده تشخیص قرار می گیرند.

عکس 2: یک شی در "منطقه 3" پیدا شده است

برای مشاهده سایر دستورالعمل های من اینجا را کلیک کنید.