Mitmekordne kajalokaator: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Selles juhendis kirjeldatakse, kuidas Arduino ja nelja multipleksitud ultrahelianduri abil skaneerivat kajalokaatorit teha. Liikuvad osad puuduvad.

Ehitus on lihtne… vajate ainult teravat nuga, kahte puurit, jootekolvi ja rauasaega.

Teoreetiliselt võib kuni nelja objekti asukoht olla terav. Praktikas on mul kõige paremini õnnestunud kolm.

Vooluahel ja kood on puhtalt eksperimentaalsed ja avaldatakse lootuses, et keegi leiab neist kasu.

Pildid

• Foto 1 näitab kokkupandud kajalokaatorit.
• Videol on näha kajalokaator, mis näitab kahe objekti asukohta

Samm: ühendusskeem

Foto 1 näitab „neljasensorilise kajaotsija” ühendusskeemi.

Andurid B1 ja B2 muudetakse "passiivseks", asetades mitu kihti maalriteipi ülekande (T) andurite kohale.

See lint blokeerib ultraheli, mis muidu eralduks.

Samm: osade loend

Foto 1 näitab minu kahe anduri kajaotsija osi. Selles artiklis kirjeldatud neljasensori kajaotsija vajab veel kahte ultraheliandurit.

Järgmised osad saadi saidilt

• 1 ainult Arduino Uno R3 koos USB -kaabliga
• 4 ainult ultraheliandurid HY-SRF05 või HC-SR04

Kohapeal saadi järgmised osad:

• 1 ainult isane arduino päise riba
• 4 ainult naissoost arduino päise riba
• 2 tükki alumiiniumijäätmeid
• 2 ainult väikesed puutükid
• 2 ainult väikesed kruvid
• 6 ainult kaablisidemed
• Ainult 12 pikkusega plastkattega traati (erinevat värvi) [1]

Märkused

[1]

Juhtmete kogupikkus peaks olema võrdne andurite vahel soovitud kaugusega pluss väike kogus jootmiseks. Seejärel keeratakse juhtmed kokku, moodustades kaabli.

3. samm: teooria

Vooluahel põhineb minu „kahesensorilise kajalokaatoril”. [1]

Kahe anduriga kajaotsija

Foto 1 näitab ülaltoodud kajaotsija „tuvastuspiirkonda”.

Selle anduri võrrandid on näidatud fotol 2.

See „kahesensoriline” kajalokaator töötab hästi, kuid nõuab, et mõlemad andurid paigaldataks baasjoonest allapoole (st nihutamine on vajalik), et vältida suuri „surnud kohti”, mis tekivad kitsa valgusvihuga andurite kasutamisel.

Aga mis siis, kui selline nihe pole võimalik?

Neljaanduriline kajaotsija

Mulle tundus, et need "surnud kohad" ja "nihe" on võimalik kõrvaldada, kui me neljakordistame tuvastuspiirkondade arvu, kahekordistades andurite arvu, nagu on näidatud fotol 3.

Kiire ümberlülitamine (multipleksimine) nelja võimaliku andurikombinatsiooni vahel loob tõhusalt pöörleva tala (foto 3). Kogu ala on kaetud ja „nihe” on kõrvaldatud.

Veelgi parem… saab kasutada samu võrrandeid (foto 2)!

Teoreetiliselt see „neljasensoriline” kajalokaator:

• suudab tuvastada kuni neli objekti. [2]
• pole "surnud kohti"
• ei nõua nihkeid

Tulemused

Kontseptsioon töötab, kuna saab tuvastada mitmeid objekte, kuid väikesed „surnud kohad” jäävad siiski alles, kuna kitsad valgusvihud ei valgusta sihtpiirkonda täielikult, kui nihe on null. [3]

Märkused

[1]

Täieliku selgituse ja valemite saamiseks vaadake

[2]

Eeldatakse nelja objekti:

• tala laius 45 kraadi.
• ei „varjuta” üht objekti teise poolt

[3]

Kuus 30 -kraadise intervalliga paigaldatud andurit peaksid "surnud kohad" täielikult kõrvaldama

4. samm: ehitamine

Pildid:

• foto 1: kinnitusklambrid
• foto 2: eestvaade
• foto 3: tagantvaade
• foto 4: pealtvaade

Kinnitusklambrid

Kaks kinnitusklambrit valmistati 18-mõõtmelisest alumiiniumlehest, kasutades minu juhendis https://www.instructables.com/id/How-to-Cut-Fold-… kirjeldatud meetodit

Kasutage rauasaega või plekklõikega, et lõigata 30 mm ühest servast kuni 45 -kraadise voltimisjooneni. Nüüd "skoorige" keskjoone mõlemad pooled saagimisest aluseni ja seejärel "liigutage" soovimatut lõiku, kuni see lahti murdub.

Minu sulgude mõõtmed on näidatud fotol 1.

Anduripesad

Anduripesad on valmistatud tavalistest Arduino päisepesadest.

Kõik soovimatud tihvtid on välja tõmmatud ja plastikust läbi puuritud 3 mm auk.

Ühenduste jootmisel jälgige, et juhtmed ei oleks alumiiniumklambri külge lühikesed.

Tüve leevendajad

Väike tükk termokahanevaid torusid kaabli mõlemas otsas hoiab ära juhtmete lahtiharutamise.

Kaablite soovimatu liikumise vältimiseks on kasutatud kaablisidemeid.

Samm: tarkvara installimine

Installige järgmine kood selles järjekorras:

Arduino IDE

Laadige alla ja installige Arduino IDE (integreeritud arenduskeskkond) saidilt https://www.arduino.cc/en/main/software, kui see pole juba installitud.

Töötlemine 3

Laadige alla ja installige Processing 3 saidilt

Neljaanduriline kajaotsija

Kopeerige manustatud faili „quad_sensor _echo_locator.ino” sisu Arduino „visandisse”, salvestage ja laadige see seejärel üles oma Arduino Uno R3 -sse.

Sulgege Ardino IDE, kuid jätke USB -kaabel ühendatuks.

Nelja sensoriga ekraan

Kopeerige manustatud faili „quad_sensor_echo_locator.pde” sisu töötlevasse visandisse.

Nüüd klõpsake vasakus ülanurgas nuppu "Käivita" … teie ekraanile peaks ilmuma graafikaekraan.

Tõrkeotsing

Töötlemine kaebab, kui teie COM -pordiga seotud [number] vajab muutmist, kuid enne seda kuvab see saadaolevate COM -portide loendi, mille igaüks on [number] nurksulgudes.

Lihtsalt asendage [0] järgmises koodireas ühega järgmistest numbritest:

myPort = uus seeria (see, Serial.list () [0], Baud_rate);

Proovige kõiki kordamööda … üks neist töötab.

6. etapp: testimine

Ühendage Arduino USB-kaabel arvutiga ja käivitage “dual_sensor_echo_locator.pde”, klõpsates oma Processing 3 IDE (integreeritud arenduskeskkond) käivitusnupul „vasakus ülanurgas”.

Komaga eraldatud numbrid peaksid ekraanil alla voogesitama, nagu on näidatud fotol 1.

Viimane number on tsoon… ülejäänud kaks numbrit on anduri A1/A2 ja anduri B1/B2 kaugused.

Ekraanile ilmub punane (vilkuv) täpp, kui sihtpiirkonnas tuvastatakse objekt. Täiendavad andmed ilmuvad ka siis, kui andurid on objekti leidnud (foto 2).

Veateade käivitamisel

Käivitamisel võite saada veateate.

Kui jah, muutke foto 1 rea 85 [85], et see vastaks teie COM -pordiga seotud numbrile.

Sõltuvalt teie süsteemist võib olla loetletud mitu COM -porti. Üks numbritest töötab.

Fotol 1 on number [0] seotud minu COM4 -ga.

Andurite paigutamine

Asetage andurid üksteisest 100 cm kaugusele, sihtmärk 80 cm..100 cm ees.

Pöörake mõlemat andurit aeglaselt kujuteldava 1 -meetrise ruudu diagonaalselt vastupidise nurga poole.

Andureid pöörates leiad koha, kus graafikaekraanil kuvatakse vilkuvat punast punkti.

Pärast objekti tuvastamist kuvatakse järgmine teave:

• tsooni
• kaugus 1
• kaugus2
• lähtejoon
• poolperimeeter
• piirkonnas
• X koordinaat
• Ykoordinaat

Pildid

Foto 1: objekte pole … kõik vahemaad jäävad tuvastuspiirkonnast väljapoole.

Foto 2: objektist on leitud tsoon 3

Muude juhendite vaatamiseks klõpsake siin.