Датчик расстояния (для белой трости): 3 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Типичный датчик расстояния уже широко использовался Instructables. Поэтому я хотел попробовать адаптацию этой известной концепции в виде аппликации для белой трости.

Белые трости - это трости, которые слепые используют, чтобы указывать им путь. Схема и код, которые я разработал с датчиком HC-SR04, издают звуковой сигнал с большей частотой, когда датчик приближается к объекту. Следовательно, если цепь была прикреплена к концу белой трости, ее можно было использовать на незнакомой местности или в местах, где нет четкого пути для слепых. Это может помочь им избегать крупных предметов в местах, которые им не слишком удобны.

Вдобавок к этому, схема также может определять расстояние между датчиком и объектом, обращенным к нему, с помощью ЖК-дисплея. Это может оказаться особенно полезным в других сценариях, таких как измерение размера комнаты, когда у вас нет рулетки под рукой.

Вот Instructables, которые, как мне кажется, неплохо справляются с датчиком расстояния в этом проекте, так как я не буду вдаваться в подробности схемы.

Запасы

1) 1 пьезозуммер 3 В (ссылка)

2) 1 x ЖК-экран (ссылка)

3) 40 перемычек между мужчинами и мужчинами и мужчинами с женщинами (ссылка). Вам понадобится широкий выбор проводов «папа-папа» и «папа-мама», ИЛИ, если вам удобна пайка, вы можете использовать любой тип провода, какой захотите.

4) 1 x ультразвуковой датчик HC-SR04 (ссылка)

6) 1 x Arduino Uno или Arduino Nano с соединительным кабелем (ссылка)

7) 1 макетная плата (ссылка)

8) 1 потенциометр или триммер для управления контрастностью ЖК-дисплея (ссылка)

Шаг 1: Подключение ЖК-дисплея

Контакты 2, 3, 4, 5, 11 и 12 Arduino подключены к контактам 14, 13, 12, 11, 6 и 4 ЖК-дисплея соответственно.

Контакты 1, 5 и 16 ЖК-дисплея подключены к земле.

Контакты 2 и 15 ЖК-дисплея подключены к + 5В.

Контакт 3 ЖК-дисплея подключен к средней клемме потенциометра или потенциометра. Две другие клеммы потенциометра или потенциометра подключены к земле и + 5В.

Контакты 7, 8, 9 и 10 ЖК-дисплея ни к чему не подключены.

Шаг 2: Подключение зуммера и ультразвукового датчика

Как работает схема:

Ультразвуковой датчик HC-SR04 работает по принципу отражения звуковой волны. Одна сторона датчика посылает ультразвуковую волну, а другая сторона датчика ее обнаруживает. Эти две стороны используются вместе, пусковой штифт HC-SR04 активируется, что заставляет датчик излучать ультразвуковую звуковую волну. Затем Arduino измеряет время, которое требуется, чтобы звуковая волна отражалась от объекта и была обнаружена ультразвуковым датчиком. Знание этой разницы во времени и скорости звука может помочь определить расстояние между датчиком и объектом. Вот ссылка, которая объясняет схему более подробно.

Как только вы знаете расстояние, довольно легко установить частоту звуковых сигналов. Частота обратно пропорциональна расстоянию, так что уравнение было прямо здесь. Я немного поигрался с константой, чтобы убедиться, что звуковой сигнал не был слишком частым или слишком редким. Ультразвуковые датчики не самые надежные, поскольку они дают неправильное значение, если поверхность, на которую они указывают, наклонена, слишком далеко или слишком близко. Поэтому я также реализовал отказоустойчивый механизм, который издавал постоянный звуковой сигнал, чтобы информировать пользователя о том, что ультразвуковой датчик был неправильно ориентирован.

Подключения:

Положительный вывод зуммера подключается к контакту 6. Это соединение показано розовым проводом. Отрицательный вывод зуммера соединен с массой.

Ультразвуковой датчик имеет 4 контакта. Крайние контакты, обозначенные как Vcc и GND, подключены к шине + 5 В и шине заземления соответственно. Контакт с меткой триггер подключен к контакту 9 Arduino. Это соединение показано зеленым проводом. Контакт с надписью echo на ультразвуковом датчике подключен к контакту 10 Arduino. Это соединение показано оранжевым проводом.

Шаг 3: Код

Код был аннотирован для вашей справки.

Вы можете найти ссылку на код на этом диске Google.