Та хэр өндөр вэ ?: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Хүүхдийнхээ өсөлтийг дижитал стадиометрээр дагаж мөрдөөрэй

Бага байхад ээж маань миний өсөлтийг дагахын тулд үе үе миний өндрийг авч, блокон дээр бичдэг байсан. Мэдээжийн хэрэг, гэртээ стадиометр байхгүй байсан тул би ханан дээр эсвэл хаалганы түгжээнд зогсож байсан, тэр түүнийг соронзон хальсны тусламжтайгаар хэмжиж байв. Одоо би дөнгөж төрсөн зээ охинтой болсон бөгөөд түүнийг алхаж эхлэхэд түүний өндөр өсөлтийг эцэг эх нь сонирхох нь дамжиггүй. Тиймээс дижитал стадиометрийн санаа төрсөн.

Энэ нь Arduino Nano болон "Нислэгийн цаг" мэдрэгчийн эргэн тойронд хийгдсэн бөгөөд жижиг лазер туяа мэдрэгч рүү буцаж ороход хэр хугацаа шаардагддагийг хэмждэг.

Алхам 1: эд анги ба бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) лазер мэдрэгч
• KY-040 Ротари кодлогч
• SSD1306 OLED 128x64 дэлгэц
• Идэвхгүй дуугаралт
• 2x10KΩ эсэргүүцэл

Алхам 2: Мэдрэгч

ST Microelectronics VL53L0X бол жижиг технологийн багцад байрлуулсан шинэ үеийн нислэгийн цаг (ToF) модуль бөгөөд уламжлалт технологиос ялгаатай нь зорилтот тусгалаас үл хамааран зайг нарийвчлалтай хэмжих боломжийг олгодог.

Энэ нь 2м хүртэлх туйлын зайг хэмжих боломжтой. Дотоод лазер нь хүний нүдэнд огт харагдахгүй (долгионы урт 940 нм) бөгөөд аюулгүй байдлын хувьд хамгийн сүүлийн үеийн стандартад нийцдэг. Энэ нь SPAD -ийн массивыг нэгтгэдэг (Нэг фотон нуралтын диод)

Мэдрэгчтэй холбогдох нь I2C -ээр хийгддэг. Төсөлд өөр I2C суулгасан (OLED) төхөөрөмж багтсан тул SCL ба SDA шугам дээр 2 x 10KΩ татах эсэргүүцэл шаардлагатай болно.

Би ST Microelectronics-ийн VL53L0X-ийг агуулсан CJMCU-530 модулийг ашигласан.

Алхам 3: Үйл ажиллагаа ба мэдрэгчийн байршил

Барьж, туршиж үзсэний дараа төхөөрөмжийг хаалганы хүрээний дээд хэсэгт суурилуулах ёстой; Учир нь хэрэв та үүнийг хана эсвэл сааданд хэт ойр байрлуулбал IR лазер туяа хөндлөнгөөс оролцож хэмжүүр дээр хөндлөн үзэгдэл үүсгэнэ. Өөр нэг сонголт бол төхөөрөмжийг хананаас холдуулахын тулд өргөтгөлийн саваагаар суулгах явдал юм, гэхдээ энэ нь илүү эвгүй юм.

Шал болон мэдрэгчийн хоорондох уртыг (хэмжээсийг тохируулах) болгоомжтой авч, төхөөрөмжийг тохируулаарай (дараагийн алхамыг үзнэ үү). Тохируулсны дараа төхөөрөмжийг өөр байрлалд шилжүүлэхгүй бол дахин тохируулах шаардлагагүй болно.

Төхөөрөмжийг асаагаад доор нь шулуун, хатуу байрлалд байрлуул. Төхөөрөмж нь 2.5 секундээс илүү хугацаанд тогтвортой уртыг илрүүлэх үед энэ арга хэмжээг авах болно. Тухайн үед энэ нь "амжилттай" хөгжмийн дууг гаргаж, хэмжүүрийг дэлгэц дээр байлгах болно.

Алхам 4: Офсет шалгалт тохируулга

Өмнө дурьдсанчлан та офсет, хэмжих төхөөрөмж ба шал хоорондын зайг зөв (см -ээр) тохируулах хэрэгтэй. Үүнийг эргүүлэх кодлогч товчлуурыг дарах замаар хийж болно (товчлууртай унтраалгатай). Тохируулгын горимыг идэвхжүүлсний дараа хаалганы бариулыг эргүүлэх замаар зөв зайг тохируулна уу (цагийн зүүний дагуу сантиметрийг нэмнэ, цагийн зүүний эсрэг хасна). Офсет 0 -ээс 2.55 м -ийн хооронд хэлбэлздэг.

Дууссаны дараа товчлуурыг дахин дарна уу. Дуут дохио өгөх замаар танд өөр өөр өнгө аясыг өгөх болно. Калибровк хийх горим 1 минутын хугацаатай байдаг: хэрэв та энэ хугацаанд офсетыг тохируулаагүй бол төхөөрөмж нь тохируулгын горимоос гарч, хадгалсан офсетийг өөрчлөхгүйгээр хэмжих горим руу буцна. Офсет нь Arduino -ийн EEPROM санах ойд хадгалагдаж, дараа нь унтрах хүртэл хадгалагдах болно.

Алхам 5: Код

ST Microelectronics нь дохио зангаа илрүүлэх гэх мэт VL53L0X -ийн API номын сангийн бүрэн хувилбарыг гаргажээ. Төхөөрөмжийнхөө хувьд Arduino -д зориулсан Pololu -ийн VL53L0X номын санг ашиглахад илүү хялбар болсон. Энэхүү номын сан нь VL53L0X-ийг Arduino-тэй нийцтэй хянагч ашиглан хурдан, хялбар аргаар эхлүүлэх зорилготой бөгөөд Arduino-д зориулсан ST-ийн API-г өөрчилж, эмхэтгэхээс ялгаатай юм.

Суулгах өндөр ба офсет тохиргоонд илүү их эрх чөлөөтэй байхын тулд би мэдрэгчийг Өндөр нарийвчлалтай, УРТ ХЭРЭГЛЭХ горимд тохируулсан. Энэ нь илрүүлэх хурд удаашрахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь энэ төхөөрөмжийн хувьд хангалттай юм.

Офсет нь Arduino -ийн EEPROM санах ойд хадгалагддаг бөгөөд самбарыг унтраасан үед утгыг нь хадгалдаг.

Давталтын хэсэгт шинэ хэмжүүрийг өмнөх хэмжүүртэй харьцуулж, ижил хэмжигдэхүүн дээр 2.5 секунд зарцуулсан бол (хэрэв энэ нь Offrange эсвэл Timeout утга биш бол) хэмжүүрийг офсетаас хасч дэлгэц дээр тогтвортой харуулна.. "Амжилттай" богино хэмжээний хөгжмийг пьезо дуугаруулагч тоглодог бөгөөд энэ нь хэрэглэгчдэд сонсох боломжийг олгодог.

Алхам 6: Схем

Алхам 7: Хаалт/хайрцаг ба угсралт

Арилжааны хайрцган дээрх тэгш өнцөгт цонхыг огтлох чадваргүй гэдгээ маш сайн мэддэг тул би CAD -тай хайрцаг хийх, 3D хэвлэхээр явуулах замыг сонгосон. Энэ бол хамгийн хямд сонголт биш боловч бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршилд маш нарийвчлалтай, уян хатан хандах боломжийг санал болгодог тул энэ нь тохиромжтой шийдэл хэвээр байна.

Жижиг лазер чипийг ямар нэгэн бүрхүүлгүй шилээр суурилуулсан бөгөөд энэ нь замбараагүй, тогтворгүй арга хэмжээ авахаас зайлсхийх болно. Хэрэв та бүрхэвчний ард лазер суурилуулахыг хүсвэл ST Microelectronics -ийн баримт бичигт заасан тохируулгын нарийн төвөгтэй процедурыг хийх шаардлагатай болно.