Pencari Gema Multipleks: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini menjelaskan cara membuat pencari gema "pemindaian" menggunakan Arduino dan empat sensor ultrasonik multipleks. Tidak ada bagian yang bergerak.

Konstruksinya sederhana … yang Anda butuhkan hanyalah pisau tajam, dua bor, besi solder, dan gergaji besi.

Secara teori, lokasi hingga empat objek dapat ditentukan dengan tepat. Dalam praktiknya, yang terbaik yang saya kelola adalah tiga.

Sirkuit dan kodenya murni eksperimental dan diterbitkan dengan harapan seseorang akan menganggapnya berguna.

Gambar-gambar

• Foto 1 menunjukkan pencari gema yang dirakit.
• Video menunjukkan pencari gema menunjuk lokasi dua objek

Langkah 1: Diagram Pengkabelan

Foto 1 menunjukkan diagram pengkabelan untuk "quad sensor echo locator".

Sensor B1 dan B2 diberikan "pasif" dengan menempatkan beberapa lapisan selotip di atas transduser pemancar (T).

Pita ini memblokir suara ultrasonik yang seharusnya dipancarkan.

Langkah 2: Daftar Bagian

Foto 1 menunjukkan bagian-bagian untuk pencari gema sensor ganda saya. Pencari gema sensor quad yang dijelaskan dalam artikel ini memerlukan dua sensor ultrasonik lebih lanjut.

Bagian-bagian berikut diperoleh dari

• 1 saja Arduino Uno R3 lengkap dengan kabel USB
• 4 hanya HY-SRF05, atau HC-SR04, transduser ultrasonik

Bagian-bagian berikut diperoleh secara lokal:

• 1 hanya strip header arduino pria
• 4 hanya strip header arduino wanita
• 2 hanya potongan aluminium bekas
• 2 hanya potongan kayu kecil
• hanya 2 sekrup kecil
• 6 hanya ikatan kabel
• 12 hanya kawat berlapis plastik (berbagai macam warna) [1]

Catatan

[1]

Panjang total kabel harus sama dengan jarak yang diinginkan antara sensor ditambah sedikit untuk menyolder. Kabel kemudian dipilin menjadi satu untuk membentuk kabel.

Langkah 3: Teori

Sirkuit dibangun di atas "Dual Sensor Echo Locator" saya. [1]

Pencari gema sensor ganda

Foto 1 menunjukkan “area deteksi” untuk pencari gema di atas.

Persamaan untuk sensor ini ditunjukkan pada foto 2.

Pencari gema "sensor ganda" ini bekerja dengan baik tetapi membutuhkan kedua sensor untuk dipasang di bawah garis dasar (yaitu diperlukan offset) untuk menghindari "titik mati" besar yang timbul dari penggunaan transduser berkas sempit..

Tetapi bagaimana jika offset seperti itu tidak mungkin?

Pencari gema sensor quad

Terpikir oleh saya bahwa "titik mati" ini, dan "penggantian kerugian", dapat dihilangkan jika kita melipatgandakan jumlah area deteksi dengan menggandakan jumlah sensor seperti yang ditunjukkan pada foto 3.

Beralih dengan cepat (multipleks) antara empat kemungkinan kombinasi sensor secara efektif menghasilkan sinar yang berputar (foto 3). Seluruh area tercakup dan "offset" telah dihilangkan.

Bahkan lebih baik … persamaan yang sama (foto 2) dapat digunakan!

Secara teori, pencari gema "quad-sensor" ini:

• dapat mendeteksi hingga empat objek. [2]
• tidak memiliki "titik mati"
• tidak memerlukan offset

Hasil

Konsepnya berhasil, karena banyak objek dapat dideteksi, tetapi "titik mati" kecil masih tetap ada karena lebar berkas cahaya yang sempit tidak sepenuhnya menerangi area target saat offsetnya nol. [3]

Catatan

[1]

Lihat https://www.instructables.com/id/Dual-Sensor-Echo… untuk penjelasan dan rumus lengkapnya.

[2]

Empat objek mengasumsikan:

• lebar balok 45 derajat.
• tidak ada "bayangan" dari satu objek oleh objek lainnya

[3]

Enam sensor yang dipasang pada interval 30 derajat harus benar-benar menghilangkan "titik mati"

Langkah 4: Konstruksi

Gambar-gambar:

• foto 1: braket pemasangan
• foto 2: tampak depan
• foto 3: tampak belakang
• foto 4: tampilan atas

Braket pemasangan

Dua braket pemasangan dibuat dari lembaran aluminium ukuran 18 menggunakan metode yang dijelaskan dalam instruksi saya

Gunakan gergaji besi, atau potongan timah, untuk membuat potongan 30mm dari satu sisi ke garis lipatan 45 derajat. Sekarang "skor" kedua sisi garis tengah dari potongan gergaji ke dasar kemudian "goyangkan" bagian yang tidak diinginkan sampai terlepas.

Dimensi untuk braket saya ditunjukkan pada foto 1.

Soket sensor

Soket sensor telah dibuat dari soket header Arduino standar.

Semua pin yang tidak diinginkan telah ditarik keluar dan lubang 3mm dibor melalui plastik.

Saat menyolder sambungan, berhati-hatilah agar tidak memendekkan kabel ke braket aluminium.

Relief regangan

Sepotong kecil tabung heat-shrink di setiap ujung kabel mencegah kabel terurai.

Ikatan kabel telah digunakan untuk mencegah pergerakan kabel yang tidak diinginkan.

Langkah 5: Instalasi Perangkat Lunak

Instal kode berikut dalam urutan ini:

Arduino IDE

Unduh dan instal Arduino IDE (lingkungan pengembangan terintegrasi) dari https://www.arduino.cc/en/main/software jika belum diinstal.

Pemrosesan 3

Unduh dan instal Processing 3 dari

Pencari Gema Sensor Quad

Salin isi file terlampir, “quad_sensor _echo_locator.ino”, ke dalam “sketsa” Arduino, simpan, lalu unggah ke Arduino Uno R3 Anda.

Tutup IDE Ardino tetapi biarkan kabel USB terhubung.

Tampilan Sensor Quad

Salin isi file terlampir, "quad_sensor_echo_locator.pde" ke dalam "Sketsa" Pemrosesan.

Sekarang klik tombol "Jalankan" kiri atas … layar grafis akan muncul di layar Anda.

Penyelesaian masalah

Pemrosesan akan mengeluh jika [nomor] yang terkait dengan port COM Anda perlu diubah, tetapi sebelum melakukannya akan menampilkan daftar port "COM" yang tersedia masing-masing dengan [nomor] dalam tanda kurung siku.

Cukup ganti [0] pada baris kode berikut dengan salah satu nomor berikut:

myPort = Serial baru(ini, Serial.list()[0], Baud_rate);

Coba masing-masing secara bergantian … salah satunya akan berhasil.

Langkah 6: Pengujian

Hubungkan kabel USB Arduino ke PC Anda dan jalankan “dual_sensor_echo_locator.pde” dengan mengklik tombol run “kiri atas” pada Processing 3 IDE Anda (lingkungan pengembangan terintegrasi).

Angka, dipisahkan dengan koma akan mulai mengalir ke bawah layar Anda seperti yang ditunjukkan pada foto1.

Angka terakhir adalah zona … dua angka lainnya adalah sensor jarak A1/A2 dan sensor B1/B2.

Titik merah (berkedip) akan muncul di layar setiap kali ada objek yang terdeteksi di dalam area target. Data tambahan juga akan muncul setelah sensor menemukan objek (foto 2).

Pesan kesalahan saat memulai

Anda mungkin mendapatkan pesan kesalahan saat startup.

Jika demikian, ubah [0] pada baris 85 foto 1 agar sesuai dengan nomor yang terkait dengan port “COM” Anda.

Beberapa port "COM" mungkin terdaftar tergantung pada sistem Anda. Salah satu nomor akan bekerja.

Di foto 1 nomor [0] dikaitkan dengan "COM4" saya.

Memposisikan sensor Anda

Beri jarak sensor Anda 100cm dengan target 80cm..100cm di depan.

Putar kedua sensor secara perlahan ke arah sudut diagonal berlawanan dari 1 meter persegi imajiner.

Saat Anda memutar sensor, Anda akan menemukan posisi di mana titik merah berkedip muncul pada tampilan grafis.

Informasi berikut akan muncul setelah objek terdeteksi:

• daerah
• jarak1
• jarak2
• garis dasar
• setengah keliling
• daerah
• koordinat X
• koordinat

Gambar-gambar

Foto 1: Tidak ada objek … semua jarak berada di luar area deteksi.

Foto 2: Sebuah objek telah ditemukan di "Zona 3"

Klik di sini untuk melihat instruksi saya yang lain.