Канчалык узунсуз ?: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Балаңыздын санариптик стадиометр менен өсүшүнө көз салыңыз

Бала кезимде апам мезгил -мезгили менен боюмду алып, менин өсүшүмдү ээрчүү үчүн блокнотко жазып турчу. Албетте, үйдө стадиометр жок болгондуктан, мен дубалга же эшиктин тосмолоруна каршы туруп калдым, ал чараны скотч менен алып жатыптыр. Азыр менин жаңы төрөлгөн неберем бар, ал баса баштаганда, анын өсүшүнө ата -энеси кызыкдар болот. Ошентип, санариптик стадиометрдин идеясы жаралды.

Бул Arduino Nano жана "Учуу убактысы" сенсорунун тегерегинде жасалган, ал кичинекей лазер жарыгы сенсорго кайтып келүү үчүн канча убакыт кетерин өлчөйт.

1 -кадам: Бөлүктөр жана компоненттер

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) лазердик сенсор
• KY-040 Rotary Encoder
• SSD1306 OLED 128x64 дисплей
• Пассивдүү сигнал
• 2x10KΩ резисторлор

2 -кадам: сенсор

ST Microelectronics VL53L0X-бул кичинекей пакетте жайгашкан жаңы муун Time-of-Flight (ToF) лазердик модулу, кадимки технологиялардан айырмаланып, максаттуу чагылтууга карабастан аралыкты так өлчөөнү камсыз кылат.

Ал 2 метрге чейинки абсолюттук аралыкты өлчөй алат. Ички лазер адамдын көзүнө таптакыр көрүнбөйт (толкун узундугу 940 нм) жана коопсуздук жагынан акыркы стандартка ылайык келет. Бул SPAD'лардын бир катарын бириктирет (Single Photon Avalanche Diodes)

Сенсор менен байланыш I2C аркылуу жүргүзүлөт. Долбоор башка I2C орнотулганын (OLED) камтыгандыктан, SCL жана SDA линияларында 2 x 10KΩ тартылуу каршылыгы керек.

Мен CJMCU-530ду колдондум, ал ST Microelectronics тарабынан VL53L0X камтылган модуль.

3 -кадам: Иштер жана сенсордун жайгашуусу

Курулгандан жана сыноодон өткөндөн кийин, аппарат эшик рамасынын үстүнө орнотулушу керек; себеби, эгер сиз аны дубалга же тоскоолдукка өтө жакын орнотсоңуз, анда IR лазер нуру кийлигишип, чара боюнча кросс -феноменди пайда кылат. Дагы бир вариант - бул түзмөктү дубалдан алыстатуу үчүн кеңейтүүчү таякча аркылуу орнотуу болмок, бирок бул ыңгайсызыраак.

Этияттык менен полдун жана сенсордун ортосундагы туура узундукту өлчөп (офсет коюлат) жана аппаратты калибрлеңиз (кийинки кадамды караңыз). Калибрленгенден кийин, аппаратты башка позицияга жылдырмайынча, кайра калибрлөөнүн кереги жок колдонсо болот.

Түзмөктү күйгүзүңүз жана өзүңүздү анын астына, түз жана бекем абалда коюңуз. Чара түзмөк 2,5 секунддан ашык туруктуу узундукту аныктаганда колдонулат. Ошол учурда ал "ийгилик" музыкалык үнүн чыгарат жана чараны дисплейде кармап турат.

4 -кадам: Офсет калибрлөө

Жогоруда айтылгандай, сиз офсет үчүн туура маанини (сантиметр менен), өлчөөчү аппарат менен полдун ортосундагы аралыкты орнотушуңуз керек. Буга айлануучу коддогуч баскычын (баскыч баскычы бар) басуу аркылуу жетишүүгө болот. Калибрлөө режимин иштеткенден кийин, баскычты буруп туура аралыкты коюңуз (сааттын жебеси боюнча сантиметрди кошот, сааттын жебесине каршы алып салат). Офсеттин диапазону 0дөн 2,55 мге чейин.

Бүткөндөн кийин, жөн гана баскычты басыңыз. Сизге акустикалык кайтарым байланыш берүү үчүн эки башка обон чыгарылат. Калибрлөө режиминин 1 мүнөттүк күтүү убактысы бар: эгерде сиз бул убакыттын ичинде офсетти койбосоңуз, анда түзмөк калибрлөө режиминен чыгат жана сакталган ордун өзгөртпөстөн кайра өлчөө режимине түшөт. Орнотуу Arduino EEPROM эстутумунда сакталат, аны кийинки өчүрүүлөр аркылуу сактоо үчүн.

5 -кадам: Код

ST Microelectronics VL53L0X үчүн толук API китепканасын чыгарды, анын ичинде жаңсоолорду аныктоо. Менин түзмөгүм үчүн, мен Arduino үчүн Pololuнун VL53L0X китепканасын колдонууну оңой таптым. Бул китепкана VL53L0Xти Arduino үчүн шайкеш контроллер менен колдонууну баштоонун тезирээк жана оңой жолун камсыз кылуу үчүн арналган, ST'дин API'син Arduino үчүн ыңгайлаштыруу жана түзүүдөн айырмаланат.

Мен сенсорду орнотуунун бийиктигине жана офсеттик жөндөөдө көбүрөөк эркиндикке ээ болуу үчүн, Жогорку тактык жана узун диапазон режимине койдум. Бул жайыраак ылдамдыкка алып келет, бул баары бир бул аппараттын максаты үчүн жетиштүү.

Офсет Ардуинонун EEPROM эстутумунда сакталат, такта өчүрүлгөндө анын баалуулуктары сакталат.

Укурук бөлүмүндө жаңы чара мурунку ченем менен салыштырылат жана эгерде ошол эле ченемге 2,5 секунд өтсө (жана эгерде бул Офренж же Таймут ЭМЕС болсо), өлчөө офсеттен алынып, дисплейде туруктуу түрдө көрсөтүлөт.. Колдонуучуну угуу үчүн "ийгиликтүү" кыска музыканы пьезо -зумер ойнойт.

6 -кадам: Схемалар

7 -кадам: Корпус/корпус жана монтаж

Менин соода кутучаларындагы тик бурчтуу терезелерди кесе албастыгым абдан белгилүү болгондуктан, мен CAD менен корпусту иштеп чыгып, аны 3D басып чыгарууга жибердим. Бул эң арзан тандоо эмес, бирок бул дагы эле ыңгайлуу чечим, анткени ал бардык компоненттердин жайгашуусуна абдан так жана ийкемдүү болуу мүмкүнчүлүгүн сунуштайт.

Кичинекей лазердик чип кросстук жана туруксуз чараларды болтурбоо үчүн эч кандай айнексиз орнотулган. Эгерде сиз лазерди капкактын артына орноткуңуз келсе, ST Microelectronicsтин документтеринде айтылгандай, татаал калибрлөө процедурасын аткарышыңыз керек болот.