Afstandssensor (voor witte stok): 3 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Een typische afstandssensor is al op grote schaal gedekt door Instructables. Daarom wilde ik een bewerking van dit bekende concept proberen, als toepassing voor een witte stok.

Witte wandelstokken zijn de wandelstokken die blinden gebruiken om hen te vertellen waar het pad is. Het circuit en de code die ik heb ontwikkeld met de HC-SR04-sensor laten een pieptoon horen met een hogere frequentie naarmate de sensor dichter bij een object komt. Daarom, als het circuit aan het uiteinde van de witte stok was bevestigd, zou het kunnen worden gebruikt op onbekend terrein of op plaatsen zonder duidelijk pad voor blinden. Dit kan hen helpen grote objecten te vermijden in gebieden waar ze zich niet zo prettig bij voelen.

Bovendien kan de schakeling met behulp van een LCD-scherm ook de afstand aangeven tussen de sensor en het object dat er tegenover staat. Dit kan met name handig zijn in andere scenario's, zoals het meten van de grootte van een kamer als je geen meetlint bij de hand hebt.

Hier is een Instructables waarvan ik geloof dat het het afstandssensoraspect van dit project redelijk goed doet, omdat ik niet te veel in detail zal treden met het circuit

Benodigdheden

1) 1 x 3V piëzozoemer (link)

2) 1 x LCD-scherm (link)

3) 40 x man-man en man-vrouw jumperdraden (link). U hebt een assortiment van mannelijk naar mannelijk en mannelijk naar vrouwelijk draad nodig OF als u vertrouwd bent met solderen, kunt u elk type draad gebruiken dat u maar wilt.

4) 1 x HC-SR04 Ultrasone sensor (link)

6) 1 x Arduino Uno of Arduino Nano met bijbehorende aansluitkabel (link)

7) 1 x Breadboard (link)

8) 1 x Potentiometer of trimpot voor het regelen van het LCD-contrast (link)

Stap 1: Bedrading van het LCD-scherm

De pinnen 2, 3, 4, 5, 11 en 12 van de Arduino zijn respectievelijk verbonden met de pinnen 14, 13, 12, 11, 6 en 4 van het LCD-scherm.

Pins 1, 5 en 16 van het LCD-scherm zijn verbonden met aarde.

Pin 2 en 15 van het LCD-scherm zijn verbonden met +5V.

Pin 3 van het LCD-scherm is verbonden met de middelste klem van de Potentiometer of trimpotmeter. De andere twee klemmen van de Potentiometer of trimpot zijn verbonden met aarde en +5V.

Pins 7, 8, 9 en 10 van het LCD-scherm zijn nergens op aangesloten.

Stap 2: De zoemer en ultrasone sensor aansluiten

Hoe de schakeling werkt:

De HC-SR04 ultrasone sensor werkt volgens het principe van geluidsgolfreflectie. De ene kant van de sensor zendt een ultrasone golf uit en de andere kant van de sensor detecteert deze. Deze twee zijden worden in combinatie gebruikt, de trig-pin van de HC-SR04 wordt geactiveerd, waardoor de sensor een ultrasone geluidsgolf afvuurt. De Arduino meet vervolgens de tijd die de geluidsgolf nodig heeft om van het object te reflecteren en te worden gedetecteerd door de ultrasone sensor. Het kennen van dit tijdsverschil en de snelheid van het geluid kan helpen bij het bepalen van de afstand tussen de sensor en het object. Hier is een link die het circuit in meer detail uitlegt.

Als je eenmaal de afstand weet, is het vrij eenvoudig om de frequentie van de piepjes in te stellen. De frequentie is omgekeerd evenredig met de afstand, dus dat was de vergelijking daar. Ik speelde een beetje met de constante om er zeker van te zijn dat het piepen niet te irritant frequent of te schaars was. De ultrasone sensoren zijn niet de meest betrouwbare omdat ze een onjuiste waarde geven als het oppervlak waarop het wordt gericht gekanteld, te ver of te dichtbij is. Daarom heb ik ook een faalveilig mechanisme geïmplementeerd dat een constante pieptoon gaf om de gebruiker te informeren dat de ultrasone sensor verkeerd is georiënteerd.

De aansluitingen:

De positieve pool van de zoemer is verbonden met pin 6. Deze verbinding wordt weergegeven als de roze draad. De negatieve pool van de zoemer is verbonden met aarde.

De ultrasone sensor heeft 4 pinnen. De buitenste pinnen, Vcc en GND genaamd, zijn respectievelijk verbonden met de +5V-rail en de grondrail. De pin met het label trig is verbonden met pin 9 van de Arduino. Deze verbinding wordt weergegeven als de groene draad. De pin met het label echo op de ultrasone sensor is verbonden met pin 10 van de Arduino. Deze aansluiting wordt weergegeven als de oranje draad.

Stap 3: De code

De code is allemaal geannoteerd voor uw referentie

De link naar de code vind je in deze google drive.