TrigonoDuino - Cara Mengukur Jarak Tanpa Sensor: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Proyek ini dibuat untuk mengukur jarak tanpa sensor komersial. Ini adalah proyek untuk memahami aturan trigonometri dengan solusi konkret. Itu bisa beradaptasi untuk beberapa perhitungan trigonometri lainnya. Cos Sin dan lainnya berfungsi dengan Math.h.

Ini adalah prototipe versi pertama dari ukuran semacam ini dengan sinar laser, saran atau tip dipersilakan.

Ini menggunakan matematika untuk mengukur jarak dengan aturan Trigonometri.

Ini bekerja dengan dua dioda laser, motor servo SG90, satu potensiometer 10k dan Arduino Uno.

Presisi sekitar +- 2 mm untuk jarak <1 meter, jarak ditampilkan pada sentimeter. Jika Anda ingin mengonversi dalam inci, 1cm = 0, 393701 inci, Anda harus membaginya dengan 2, 54. Anda mungkin kehilangan presisi akurat dengan jarak yang lebih besar, karena sudut offset kecil pada A (bukan 90° Anda mungkin memiliki 90.05°).

Penjelasan:

Potensiometer menggerakkan laser C pada motor servo, ini memberikan sudut C ke Arduino. Laser Titik memberikan sudut siku-siku. Pindahkan titik laser (C) dengan potensiometer hingga melapiskan dua sinar laser, ini menghasilkan titik B.

Tips: Sesuaikan sinar laser dengan lensa sekrup laser untuk mendapatkan titik laser yang sempurna.

Langkah 1: Daftar Bagian

Utama:

- Dua laser:

- Arduino Uno:

- Motor servo:

- Potensiometer 10k:

- Kawat Dupont:

Alat:

- Besi Solder:

(Saya punya yang ini dan itu besi solder yang sangat bagus, di tempat kerja saya menggunakan Weller tetapi untuk diri saya sendiri saya menggunakannya)

Opsional:

- Resistor:

Langkah 2: Pengkabelan Elektronik

Hubungkan emitter dioda, 5V ke kabel merah dan GND ke kabel biru.

Hubungkan Servo Merah ke 5V, Hitam ke GND dan Oranye ke Arduino Digital Pin 3.

Hubungkan pin kiri Potensiometer ke Pin Digital 8, pin kanan ke Pin Digital 9 dan pin tengah ke Pin Analog A0. Pin kiri berwarna ungu untuk saya.

Lihat skema sebelum menyalakan. Hati-hati dengan sinar laser, itu bisa merusak mata Anda. Anda dapat menambahkan resistor antara kabel merah dioda dan arduino, 10k digunakan pada modul KY008.

Tip: Perlu Besi solder untuk menyiapkan kabel Dupont untuk laser dan potensiometer.

Langkah 3: Cetak Piring 3D

Dirancang dengan Autocad dan diekspor dalam format STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Cetak versi yang disederhanakan lebih baik untuk Anda, gunakan sekrup yang ada dengan SG90 untuk memperbaikinya. Pusat servo harus di sebelah kanan dukungan terlihat seperti gambar.

Penting:

Atur servo ke (0) derajat sebelum menempelkan potongan kedua ke motor servo. Tempatkan laser pointer pada posisi paralel dengan Servo on (0), ganti val dengan 0: monServomoteur.write(0);.

Jangan paste dulu, tunggu akhir langkah selanjutnya.

Langkah 4: Kode Arduino

Anda dapat menemukan kode untuk menggunakannya.

Unduh dan Instal Arduino IDE:

Diperlukan untuk menambahkan perpustakaan Math.h pada proyek.

Segitiga persegi panjang di sudut A, kita kenal AC sebagai 14cm, dan motor servo memberikan sudut C, juga kita menghitung sudut B untuk mengukur jarak AB dengan Tan (B), B adalah persimpangan antara 2 titik laser. Jumlah sudut pada segitiga sama dengan 180°, dengan sudut 90° di A.

Pengukuran jarak dimulai di dekat laser di sudut A.

Jika Anda tidak memiliki layar OLED, gunakan TrigonoDuinoSerial.ino. Saya menggunakan layar OLED SSD1306 untuk menggunakan ini tanpa komputer.

Nb: Semoga Anda mengubah 4064 dengan 1028 itu tergantung pada papan Arduino. Bagi saya pin analog Wavgat R3 mengembalikan nilai antara 0 dan 4064, tetapi untuk beberapa yang lain itu 0 dan 1028.

Sunting: fungsi peta tidak sesuai untuk presisi, mode perhitungan diubah dalam versi kode baru untuk digunakan ganda alih-alih tipe variabel yang panjang. Loop "For" ditingkatkan untuk nilai kestabilan motor servo yang lebih baik.

Memasang laser di tempatnya mengatur servo.write ke 0 dan menempelkan wadah laser penahan di bagian tengah servo. Laser harus paralel. Sesuaikan sinar laser dengan ketinggian yang sama dan penunjuk harus berada pada jarak yang sama dengan laser itu sendiri.

Langkah 5: Uji Ukur

Sekarang lanjutkan ke tes pengukuran. Sesuaikan panjang AC Anda ke tengah ke tengah kotak laser jika diperlukan.

Putar potensiometer perlahan dengan langkah kecil. Anda dapat menyesuaikan fokus laser (memutar laser kepala sekrup) untuk presisi menunjuk jarak jauh.

Anda bisa mengukur beberapa meter dengan unit ini tetapi presisi akan kurang tepat. Pengukuran di bawah 1 meter sangat bagus.

Maju:

Misalnya, Anda bisa meletakkan servo kedua di bawah laser pertama untuk pengukuran tetapi membutuhkan lebih banyak perhitungan. Ini bisa menjadi hal yang hebat bagi siswa muda yang belajar trigonometri, mengingat aplikasi matematika yang sebenarnya.

Anda dapat memasang motor servo yang lebih baik dan menambahkan beberapa potensiometer untuk meningkatkan presisi (1 potensiometer untuk 15 ° misalnya) dan rentang pengukuran jarak.

Bisa menambahkan perpindahan lateral servo untuk mengubah panjang AC dengan cepat.