Kui pikk sa oled?: 7 sammu

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

Jälgige oma lapse kasvu digitaalse stadiomeetriga

Minu lapsepõlves oli mu ema harjunud perioodiliselt minu pikkust võtma ja oma kasvamise jälgimiseks plokkmärkmetele kirja panema. Muidugi, kui mul polnud kodus stadiomeetrit, seisin ma vastu seina või uksepiita, samal ajal kui ta mõõdulindiga mõõtis. Nüüd on mul vastsündinud lapselaps ja kui ta kõndima hakkab, on tema vanemad kindlasti huvitatud tema pikkuse kasvust. Niisiis sündis digitaalse stadiomeetri idee.

See on valmistatud Arduino Nano ja "Time of Flight" anduri ümber, mis mõõdab, kui kaua kulub pisikesel laservalgusel tagasi andurile tagasi.

Samm: osad ja komponendid

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) lasersensor
• Pöörlev kodeerija KY-040
• SSD1306 OLED 128x64 ekraan
• Passiivne helisignaal
• 2x10KΩ takistid

2. samm: andur

ST Microelectronics VL53L0X on uue põlvkonna Time-of-Flight (ToF) laser-kaugusmoodul, mis on paigutatud pisikesse pakendisse, pakkudes täpset kauguse mõõtmist olenemata sihtmärgi peegeldusest erinevalt tavapärastest tehnoloogiatest.

See suudab mõõta absoluutseid vahemaid kuni 2 m. Sisemine laser on inimsilmale täiesti nähtamatu (lainepikkus 940 nm) ja vastab uusimatele ohutusstandarditele. See ühendab hulga SPAD -sid (ühefotoonilised laviinidioodid)

Anduriga suhtlemine toimub I2C kaudu. Kuna projekt sisaldab ka teist paigaldatud I2C -d (OLED), on SCL- ja SDA -liinidel vaja 2 x 10KΩ tõmbetakistit.

Olen kasutanud CJMCU-530, mis on läbimurdemoodul, millel on ST Microelectronics VL53L0X.

3. samm: toimingud ja anduri positsioneerimine

Pärast seadme ehitamist ja katsetamist tuleks see paigaldada ukseraami ülaosa keskele; seda seetõttu, et kui paigaldate selle seinale või takistusele liiga lähedale, häirib infrapunakiirguskiir ja see tekitab mõõtmisele ülemineku nähtuse. Teine võimalus oleks paigaldada seade pikendusvarda kaudu, et see seinast eemale liigutada, kuid see on ebamugavam.

Mõõtke ettevaatlikult põranda ja anduri vaheline pikkus (seadistatav nihe) ja kalibreerige seade (vt järgmist sammu). Pärast kalibreerimist saab seadet kasutada ilma uuesti kalibreerimiseta, välja arvatud juhul, kui liigutate seda teise asendisse.

Lülitage seade sisse ja asetage see selle alla, sirgesse ja kindlasse asendisse. Mõõtmist tehakse, kui seade tuvastab püsiva pikkuse rohkem kui 2,5 sekundiks. Sel hetkel annab see "eduka" muusikaheli ja hoiab mõõdet ekraanil.

4. samm: nihke kalibreerimine

Nagu varem mainitud, peate seadma nihke, mõõteseadme ja põranda vahelise kauguse õige väärtuse (sentimeetrites). Seda on võimalik saavutada, vajutades pöördnuppu (millel on nupplüliti). Kui olete kalibreerimisrežiimi aktiveerinud, määrake nupu pööramisega õige kaugus (päripäeva lisatakse sentimeetreid, vastupäeva lahutatakse). Nihe on vahemikus 0 kuni 2,55 m.

Kui olete valmis, vajutage lihtsalt nuppu uuesti. Sisemine helisignaal tekitab kaks erinevat tooni, et anda teile akustilist tagasisidet. Kalibreerimisrežiimi ajalõpp on 1 minut: kui te ei nihuta selle ajavahemiku jooksul, väljub seade kalibreerimisrežiimist ja naaseb mõõtmisrežiimi, muutmata salvestatud nihet. Nihe salvestatakse Arduino EEPROM -i mällu, et seda järgnevate väljalülituste ajal hoida.

Samm: kood

ST Microelectronics on välja andnud VL53L0X jaoks täieliku API raamatukogu, sealhulgas žestide tuvastamise. Oma seadme jaoks olen leidnud, et Arduino jaoks on lihtsam kasutada Pololu VL53L0X raamatukogu. See raamatukogu on mõeldud kiiremaks ja lihtsamaks viisiks VL53L0X-i kasutamiseks koos Arduino-ühilduva kontrolleriga, erinevalt ST-i API kohandamisest ja kompileerimisest Arduino jaoks.

Olen seadistanud anduri KÕRGE TÄPSUSE ja PIKA RANGE režiimi, et paigalduskõrguse ja nihke seadistamisel oleks rohkem vabadust. Selle tulemuseks on aeglasem avastamiskiirus, millest selle seadme jaoks igatahes piisab.

Nihe salvestatakse Arduino EEPROM -i mällu, mille väärtused säilitatakse plaadi väljalülitamisel.

Silmusjaotises võrreldakse uut mõõtmist eelmisega ja kui samale mõõtmisele kulub 2,5 sekundit (ja kui see EI ole väärtuse Offrange või Timeout väärtus), lahutatakse mõõt nihkega ja kuvatakse pidevalt ekraanil. Pieso -helisignaaliga esitatakse kasutajale foneetiliselt "edukat" lühimuusikat.

6. samm: skeemid

7. samm: ümbris/ümbris ja kokkupanek

Kuna minu suutmatus ärikarpidele ristkülikukujulisi aknaid lõigata on väga hästi teada, läksin teed, et kujundada CAD -iga ümbris ja saata see 3D -printimiseks. See ei ole kõige odavam valik, kuid siiski mugav lahendus, kuna pakub võimalust olla väga täpne ja paindlik kõigi komponentide paigutamisel.

Väike laserkiip on paigaldatud ilma katteklaasita, et vältida ülekuulamist ja ebakindlaid meetmeid. Kui soovite laserit katte taha paigaldada, peate tegema keerulise kalibreerimisprotseduuri, nagu on kirjeldatud ST Microelectronics dokumentatsioonis.