TrigonoDuino - Afstand meten zonder sensor - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Dit project is gemaakt voor het meten van afstand zonder commerciële sensor. Het is een project om trigonometrische regels te begrijpen met een concrete oplossing. Het kan worden aangepast voor een andere trigonometrische berekening. Cos Sin en anderen werken met Math.h.

Het is een eerste versie prototype van dit soort metingen met laserstralen, suggesties of tips zijn welkom.

Het is wiskundig gebruik voor het meten van afstand met Trigonometrie-regels.

Het werkt met twee laserdiodes, een servomotor SG90, een potmeter 10k en een Arduino Uno.

Precisie is ongeveer +- 2 mm voor <1 meter afstand, de afstand wordt weergegeven op centimeter. Als u inch wilt omrekenen, 1 cm = 0, 393701 inch, moet u delen door 2, 54. U kunt nauwkeurige precisie verliezen bij grotere afstand, vanwege een kleine offset-hoek op A (in plaats van 90 ° heeft u mogelijk 90,05 °).

Uitleg:

Potentiometer verplaats de laser C op de servomotor, dit geeft hoek C aan Arduino. Laser Een punt geeft een rechte hoek. Verplaats het laser (C) punt met potentiometer naar boven om de twee laserstralen over elkaar heen te leggen, dit geeft punt B.

Tips: Pas de laserstralen aan met de laserschroeflens om een perfect laserpunt te verkrijgen.

Stap 1: Onderdelenlijst

Hoofd:

-Twee lasers:https://fr.aliexpress.com/popular/650nm-laser-diod…

- Arduino Uno:

-Servomotor:https://fr.aliexpress.com/popular/sg90-servo-motor…

-10 k Potentimeter:

- Dupont Draad:

Hulpmiddel:

- Soldeerbout:

(Ik heb deze en het is een zeer goede soldeerbout, op het werk gebruik ik een Weller maar voor mezelf gebruik ik hem)

Optioneel:

- Weerstanden:

Stap 2: bedrading van elektronica

Sluit diode-emitters aan, 5V op rode draad en GND op blauwe draad.

Sluit Servo Rood aan op 5V, Zwart op GND en Oranje op Arduino Digital Pin 3.

Sluit de linker pin van de potentiometer aan op digitale pin 8, de rechter pin op digitale pin 9 en de middelste pin op analoge pin A0. Linker pin is violet voor mij.

Bekijk het schema voordat u de voeding inschakelt. Wees voorzichtig met laserstralen, deze kunnen uw ogen beschadigen. U kunt weerstanden toevoegen tussen rode draad van diodes en arduino, 10k wordt gebruikt op module KY008.

Tip: Soldeerbout nodig voor het voorbereiden van Dupont-draden voor lasers en potentiometer.

Stap 3: 3D print de plaat

Ontworpen met Autocad en geëxporteerd in STL-formaat.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

De vereenvoudigde versie afdrukken is beter voor u, gebruik de schroef die bij SG90 aanwezig is om deze te repareren. Het midden van de servo moet aan de rechterkant van de steun zijn, ziet eruit als foto's.

Belangrijk:

Stel servo in op (0) graden voordat u het tweede stuk op de servomotor plakt. Plaats laserpointers op parallelle positie met Servo op (0), vervang val door 0: monServomoteur.write(0);.

Nog niet plakken, wacht tot het einde van de volgende stap.

Stap 4: De Arduino-code

Je zou de code kunnen vinden om het te gebruiken.

Download en installeer Arduino IDE:

Het is vereist om de bibliotheek Math.h aan het project toe te voegen.

Driehoek is rechthoek op de A-hoek, we kennen AC als 14 cm, en servomotor geeft de hoek C, ook berekenen we de hoek B voor het meten van afstand AB met Tan (B), B is de kruising tussen 2 laserpunten. Totale hoek op driehoek is gelijk aan 180°, met een hoek van 90° op A.

De afstandsmeting begint bij de laser op hoek A.

Als je geen OLED-scherm hebt, gebruik dan TrigonoDuinoSerial.ino. Ik heb een SSD1306 Oled-scherm gebruikt om dit zonder computer te gebruiken.

Nb: Mag je 4064 veranderen in 1028, het hangt af van het Arduino-bord. Voor mij geretourneerde Wavgat R3 analoge pin waarde tussen 0 en 4064, maar voor sommige anderen is het 0 en 1028.

Bewerken: kaartfunctie is niet geschikt voor precisie, de berekeningsmodus is gewijzigd in de nieuwe codeversie voor het gebruik van dubbel in plaats van lang type variabele. "For" Loop werd verhoogd voor een betere stabiele waarde van de servomotor.

Door lasers op hun plaats te monteren, stel servo.write in op 0 en plak de laserhouder in het midden van de servo. Lasers moeten parallel zijn. Stel de laserstralen in op dezelfde hoogte en de wijzers moeten op dezelfde afstand staan als de lasers zelf.

Stap 5: Testmaatregel

Ga nu verder met de meettest. Pas indien nodig uw AC-lengte aan naar het midden naar het midden van de laserbehuizingen.

Draai potentiometer langzaam met kleine stap. U kunt de laserfocus aanpassen (draai de schroefkoplaser) voor nauwkeurig richten op grote afstand.

Je zou met dit apparaat enkele meters kunnen meten, maar de precisie zal minder nauwkeurig zijn. Metingen onder de 1 meter zijn echt goed.

Naar voren:

U kunt bijvoorbeeld een tweede servo onder de eerste laser plaatsen om te meten, maar deze heeft meer berekening nodig. Het zou geweldig kunnen zijn voor jonge studenten die trigonometrie leren, het geeft een echte toepassing van wiskunde.

Je zou een betere servomotor kunnen plaatsen en wat potentiometers kunnen toevoegen voor meer precisie (bijvoorbeeld 1 potentiometer voor 15°) en het afstandsbereik van de meting.

Kan laterale verplaatsing van de servo toevoegen om snel de AC-lengte te veranderen.