سنسور فاصله چند منظوره نور: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

روش های متعددی برای استفاده از یک اثر شگفت انگیز مانند سنسور فاصله نور وجود دارد! دلیل اینکه من تصمیم گرفتم این را ایجاد کنم برای کلاس برنامه نویسی پس از مدرسه با دانش آموزان کلاس ششم بود. دانش آموزان با Sphero Ollies خود کار می کنند و نحوه استفاده از برنامه نویسی بلوک را برای برنامه ریزی یاد می گیرند برخی از دانش آموزان فقط اصول اولیه را می آموزند ، اما برخی دیگر واقعا پیشرفته هستند و تمام تلاش خود را می کنند تا حرکات و کدهای دقیق را به صفر برسانند. آنها از قطب نما و چوب متر/حیاط برای اندازه گیری دوره ها ، مسیرها و حتی اشیایی استفاده می کنند که سعی می کنند Ollie خود را برای ایجاد مجدد کد کنند. استفاده از این سنسور فاصله نور به کد دقیق کمک می کند و همچنین می تواند به ارائه یک روش سرگرم کننده برای تعیین اینکه چه کسی در یک فاصله مشخص مورد نیاز بدون استفاده از خط کش انجام می دهد ، کمک کند. این یک پروژه در سطح مبتدی است که همراه با دستورالعمل های گام به گام است که انجام آن را آسان می کند!

سنسور اولتراسونیک با ارسال امواج اولتراسوند از سنسور که از جسم خارج شده و به سمت سنسور برمی گردد ، فاصله یک جسم را از سنسور آن می گیرد. این امواج بر اساس زمان لازم برای سفر به آنجا و برگشت ، علاوه بر سرعتی که طی می کند ، مسافت را نیز محاسبه می کند. فاصله از طریق چراغ LED RGB روی تخته نان نشان داده می شود ، و سایه ها فاصله ها (در سانتی متر) را به شرح زیر نشان می دهند:

• قرمز: بیشتر از 125 سانتی متر
• سبز: بزرگتر از 100 و کمتر یا مساوی 125 سانتی متر
• آبی: بزرگتر از 75 و کمتر یا مساوی 100 سانتی متر
• زرد: بزرگتر از 50 و کمتر یا مساوی 75 سانتی متر
• بنفش: بزرگتر از 25 و کمتر یا مساوی 50 سانتی متر
• آبی: بزرگتر از 0 و کمتر یا مساوی 25 سانتی متر

*این فواصل را می توان بسته به وظیفه ای که به دنبال انجام آن هستید ، به فواصل کوچکتر یا بزرگتر تغییر داد.

مرحله 1: اجزاء و شروع کار

برای ایجاد حسگر فاصله نور مافوق صوت چند منظوره به لوازم زیر نیاز دارید:

• تخته نان
• آردوینو
• 9 کابل بلوز
• 1 عدد LED RGB
• مقاومتهای 3-330 اهم
• 1 سنسور فاصله التراسونیک
• منبع تغذیه- کامپیوتر و منبع تغذیه اختیاری باتری
• اتصال USB برای اتصال و اجرای کد از رایانه
• اختیاری: ماشین کنترل از راه دور برای اتصال آردوینو به اتمام کار.

بدون ابزار لازم!

با اتصال پاور به ریل برق ورق از پین 5 ولت آردوینو و ریل زمینی به پین GND در آردوینو خود شروع کنید.

مرحله 2: اتصال سنسور اولتراسونیک

در مرحله بعد سنسور اولتراسونیک خود را وصل می کنید.

1. یک کابل بلوز از GND روی سنسور را به ریل زمین روی تخته نان خود وصل کنید
2. Echo را به پین 7 در آردوینو وصل کنید
3. Trig را به پین 8 در آردوینو وصل کنید
4. VCC را به ریل برق روی تخته نان خود وصل کنید.

*توجه: به دلیل اینکه سنسور اولتراسونیک من مارک متفاوتی با آنچه در برنامه نشان داده شده است ، نسبت به آنچه در نمودار TinkerCad تنظیم شده است ، کمی متفاوت است. برای مشاهده راهنمای دقیق تر تنظیمات ، تصاویر را مشاهده کنید.

مرحله 3: اتصال LED RGB

سپس چراغ LED RGB را وصل می کنید. به یاد داشته باشید ، طولانی ترین پا GND است- تصویر LED RGB را به عنوان راهنما ببینید. LED خود را با استفاده از تصویر و عکس TinkerCad بالا وصل کنید.

• قرمز پین: 11
• (-): راه آهن GND
• سبز پین: 10
• آبی پین: 9

مرحله 4: کد

در مرحله بعد برای اجرای این برنامه باید Arduino خود را به کامپیوتر متصل کرده و کد را بارگیری کنید. برای مشاهده لینک کد اینجا را کلیک کنید. آفرینش خود را امتحان کنید!

نکات مفید:

1. نگاهی به نظرات موجود در کد بیاندازید که نشان می دهد کجا می توانید افزایش فاصله را تغییر دهید. همچنین ، در صورت تمایل می توانید ترتیب تغییر رنگ LED ها را انتخاب کنید.
2. از "مانیتور" در Arduino Editor برای ردیابی فاصله های واقعی در حالی که کد در Arduino شما اجرا می شود ، استفاده کنید ، به شرطی که به کامپیوتر وصل هستید و نه فقط منبع باتری.
3. آردوینوی آماده خود را به یک ماشین کنترل از راه دور وصل کردم تا تغییرات فواصل را به صورت روان نشان دهد. این دائمی نیست و می توان آن را جابجا یا جدا کرد تا دوباره مورد استفاده قرار گیرد.

مرحله 5: سایر اهداف و منابع

در اینجا چند روش دیگر وجود دارد که سنسور نور التراسونیک می تواند برای شما کار کند:

• اندازه گیری تدریس
• برآورد اندازه گیری
• نظارت بر فاصله دانش آموزان از میز معلم (من با دانش آموزان پشت میز کارم مشکل دارم یا وقتی میزنم چیزهایی را از روی میزم بیرون نمی آورم … این با صدای زنگ نصب شده نیز عالی خواهد بود!)
• محدوده یاب برای تمرین هدف تیراندازی با کمان
• پارکینگ دوچرخه در گاراژ
• بازی گرم/سرد

منابع:

نویسنده ناشناس. (2018). نحوه انجام مکاترونیک برگرفته از:

ای چن. (تاریخ نامشخص است). ماژول فراصوت فراگیر HC - SR04 & RGB LED Emitter. برگرفته از Summerfuel Robotics:

Joel_E_B. (تاریخ نامشخص است) راهنمای آزمایش SparkFun Inventor's Kit - v4.0: Circuit 1D: RGB Night -Light. برگرفته از: