Necə Yüksəksən ?: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Rəqəmsal bir stadiometr ilə uşağınızın böyüməsini izləyin

Uşaqlığımda, anam vaxtaşırı boyumu götürüb böyüməmi izləmək üçün blok qeydlərinə yazırdı. Əlbəttə ki, evdə stadiometr olmadığına görə, divara və ya qapının tıxacına dayanırdım, o isə lentlə ölçü götürdü. İndi yeni doğulmuş bir nəvəm var və o gəzməyə başlayanda, valideynləri, əlbəttə ki, boyunun böyüməsini izləməkdə maraqlı olacaqlar. Beləliklə, rəqəmsal bir stadiometr fikri yarandı.

Kiçik lazer işığının sensora qayıtması üçün nə qədər vaxt lazım olduğunu ölçən Arduino Nano və "Uçuş vaxtı" sensoru ətrafında hazırlanır.

Addım 1: hissələr və komponentlər

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) lazer sensoru
• KY-040 Rotary Encoder
• SSD1306 OLED 128x64 ekran
• Passiv səs siqnalı
• 2x10KΩ rezistorlar

Addım 2: Sensor

ST Microelectronics VL53L0X, kiçik bir paketdə yerləşdirilən, ənənəvi texnologiyalardan fərqli olaraq hədəf əks etdirməsindən asılı olmayaraq dəqiq məsafə ölçməsini təmin edən yeni nəsil Uçuş (ToF) lazer diapazonlu moduldur.

2 m -ə qədər mütləq məsafələri ölçə bilir. Daxili lazer insan gözü üçün tamamilə görünməzdir (dalğa uzunluğu 940 nm) və təhlükəsizlik baxımından ən son standartlara uyğundur. Bir sıra SPAD -ları (Tek Foton Avalanche Diodes) birləşdirir

Sensorla əlaqə I2C üzərindən aparılır. Layihə başqa bir I2C (OLED) quraşdırıldığından SCL və SDA xətlərində 2 x 10KΩ çəkmə rezistorlarına ehtiyac var.

ST Microelectronics-in VL53L0X-ni özündə cəmləşdirən CJMCU-530 modulundan istifadə etdim.

Addım 3: Əməliyyatlar və Sensorların Yerləşdirilməsi

Qurulduqdan və sınaqdan keçirildikdən sonra cihaz bir qapı çərçivəsinin üst hissəsinin ortasına quraşdırılmalıdır; Bunun səbəbi, bir divara və ya bir maneəyə çox yaxın yerləşdirsəniz, IR lazer şüasına müdaxilə ediləcək və ölçüdə bir çarpaz fenomen meydana gətirəcəkdir. Başqa bir seçim, cihazı divardan uzaqlaşdırmaq üçün uzatma çubuğu vasitəsilə quraşdırmaq olar, lakin bu daha əlverişsizdir.

Döşəmə ilə sensor arasındakı düzgün uzunluq ölçüsünü diqqətlə ölçün (ofset qurulacaq) və cihazı kalibr edin (növbəti addıma baxın). Kalibr edildikdən sonra, cihazı başqa bir yerə köçürməsəniz, yenidən kalibr etməyinizə ehtiyac olmadan istifadə edilə bilər.

Cihazı yandırın və özünüzü aşağıda, düz və möhkəm bir vəziyyətdə qoyun. Cihaz 2,5 saniyədən çox sabit bir uzunluq algıladığında ölçü alınacaq. Bu nöqtədə "müvəffəqiyyətli" bir musiqi səsi çıxaracaq və tədbiri ekranda saxlayacaq.

Addım 4: Ofset Kalibrləmə

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, ofset, ölçmə cihazı ilə döşəmə arasındakı məsafə üçün düzgün dəyəri (santimetrlə) təyin etməlisiniz. Bu, fırlanan kodlayıcı düyməsinə (bir düymə açarı olan) basaraq əldə edilə bilər. Kalibrləmə rejimini aktivləşdirdikdən sonra düyməni döndərərək doğru məsafəni təyin edin (saat əqrəbi ilə santimetr əlavə edir, saat əqrəbinin əksinə çıxarır). Ofset 0 ilə 2.55 m arasında dəyişir.

Tamamlandıqda düyməni yenidən basın. Sizə akustik rəy vermək üçün daxili səs siqnalı tərəfindən iki fərqli ton yaradılacaq. Kalibrləmə rejimində 1 dəqiqəlik bir fasilə var: bu zaman kəsiyində ofseti təyin etməsəniz, cihaz saxlanılan ofseti dəyişdirmədən kalibrləmə rejimindən çıxır və yenidən ölçmə rejiminə düşür. Ofset, Arduino -nun EEPROM yaddaşında saxlanılır və sonrakı bağlanmalarda saxlanılır.

Addım 5: Kod

ST Microelectronics, jestlərin aşkarlanması da daxil olmaqla VL53L0X üçün tam API kitabxanasını buraxdı. Cihazım üçün Arduino üçün Pololu'nun VL53L0X kitabxanasından istifadə etməyi daha asan tapdım. Bu kitabxana, VD53L0X-ni Arduino üçün ST API-ni fərdiləşdirmək və tərtib etməkdən fərqli olaraq, Arduino-ya uyğun bir nəzarətçi ilə VL53L0X istifadə etməyə başlamağın daha sürətli və asan bir yolunu təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Sensoru quraşdırma hündürlüyü və ofset parametrlərində daha çox sərbəstliyə malik olmaq üçün YÜKSEK Dəqiqlik və UZUN ARALIQ rejiminə qoydum. Bu, daha yavaş bir aşkarlama sürəti ilə nəticələnəcək ki, bu da bu cihazın məqsədi üçün kifayətdir.

Ofset Arduino -nun EEPROM yaddaşında saxlanılır, lövhə söndürüldükdə dəyərləri saxlanılır.

Döngə bölməsində, yeni ölçü əvvəlki ilə müqayisə edilir və eyni ölçüdə 2,5 saniyə keçərsə (və ya kənarlaşma və ya Zaman aşımı dəyəri deyilsə) ölçü ofsetdən çıxarılaraq ekranda sabit şəkildə göstərilir.. İstifadəçini eşitmək üçün piezo buzzer "müvəffəqiyyətli" qısa bir musiqi çalır.

Addım 6: sxemlər

Addım 7: Qoşma/korpus və montaj

Ticarət qutularında düzbucaqlı pəncərələri kəsə bilməməyim çox yaxşı bilindiyi üçün, CAD ilə bir çanta dizayn edib 3D çapa göndərmək yolunu tutdum. Ən ucuz seçim deyil, amma hələ də əlverişli bir həlldir, çünki bütün komponentlərin yerləşdirilməsində çox dəqiq və çevik olma imkanı təqdim edir.

Kiçik lazer çipi, çarpaz və nizamsız tədbirlərin qarşısını almaq üçün heç bir örtük şüşəsi olmadan quraşdırılmışdır. Lazeri bir qapağın arxasına quraşdırmaq istəyirsinizsə, ST Microelectronicsin sənədlərində bildirildiyi kimi kompleks bir kalibrləmə proseduru həyata keçirməlisiniz.