Самодельный сканер: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

В нашем проекте мы создали самодельный сканер, который использовали для анализа заданий и других письменных работ с целью выявления признаков депрессии. Однако этот сканер можно использовать не только для этого! Ваше воображение - единственный предел, который у вас есть! Например, вы можете использовать его для обнаружения проблем в искусстве или даже просто для регулярного сканирования документов. Итак, давайте погрузимся!

Шаг 1. Получение материалов

Используемые нами материалы легко доступны на рынке. Сложнее всего было приобрести систему с одним шкивом, с которой нам в конце концов удалось справиться. Материалы, необходимые для этого проекта:

1. Два сервопривода на 360 градусов или один сервопривод и один двигатель постоянного тока
2. Планеры с 3 ящиками
3. Система шкивов
4. Плиты МДФ
5. Arduino Uno
6. Raspberry Pi
7. Веб-камера или модуль камеры RPI
8. Соединительные кабели
9. Хлебная Доска

Шаг 2: Сборка оборудования

1. Чтобы собрать оборудование, прикрутите два планера параллельно друг другу с зазором примерно равным ширине листа А4 на доске МДФ.
2. Затем прикрепите последний планер к верхней части этой установки так, чтобы он был перпендикулярен двум другим планерам и двигался рядом с ними.

Этой начальной настройки достаточно, чтобы увидеть, как она будет выглядеть. Параллельные планеры должны двигаться вверх и вниз, а верхний планер должен позволять движение слева направо. Чтобы стабилизировать установку, прикрепите еще одну полосу из MDF между параллельными планерами на расстоянии около 10 дюймов от перпендикулярного планера. Это поможет, если вы используете двигатель постоянного тока вместо второго сервопривода.

Шаг 3: Настройка двигателей

Если вы используете два серводвигателя, потребуются две системы шкивов.

1. С двумя серводвигателями прикрепите по одному шкиву поверх каждого из них.
2. Установите один из них параллельно параллельным парапланам, а затем прикрепите другое колесо шкива рядом с основанием параплана.
3. Используя установку шкива, прикрепите его к одному из параллельных планеров. Когда шкив вращается, два параллельных планера должны двигаться вместе.
4. Повторите эту настройку для перпендикулярного параплана, прикрепив полосу из ДВП поверх параплана и установив там систему шкивов.

Если вы используете только один серводвигатель и один двигатель постоянного тока,

1. Присоедините этот серводвигатель, как описано выше, но только для перпендикулярной части.
2. Присоедините двигатель постоянного тока длиной A4 плюс 5 дюймов от основания планеров. Убедитесь, что двигатель постоянного тока стоит сбоку, как показано на видео ниже.
3. Прикрепите ленту кабеля шкива от этого двигателя ко второй полосе МДФ, которая была прикреплена на предыдущем шаге.

PS УБЕДИТЕСЬ, ЧТО ВСЕ КОМПОНЕНТЫ БЕЗОПАСНЫ, В противном случае, ПОСЛЕ СЛЕДУЮЩИХ ШАГОВ, ОН РАЗРУШИТСЯ.

Шаг 4: настройка камеры

Присоедините камеру к перпендикулярному планеру, как на видео и картинке, показанной в этом шаге. Камера будет поднята немного выше, и настройка не должна отображаться на изображении. Это потребует проб и ошибок, но сделать это будет легко. Для сканирования с лучшим разрешением используйте камеру с более высоким разрешением!

Убедитесь, что линза параллельна странице, чтобы получить максимально нерастянутое изображение.

Шаг 5: настройка Arduino

Для настройки Arduino потребуется некоторая работа, так как к нему будут подключены все двигатели. Для этого см. Руководство о том, как настроить Arduino с шаговыми двигателями и с двигателем постоянного тока. С ним будут связаны следующие функции:

Для перпендикулярного планера:

1. Система шкива должна перемещать его в 3 или более разных положения в зависимости от ширины изображения, достигаемого камерой. В соответствии с этим также можно отрегулировать высоту камеры, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель.
2. После того, как мотор достигнет конца страницы, он должен вернуться в исходное положение.

Для параллельного планера:

С сервоприводом:

Система шкивов должна работать вместе с двигателем, как показано выше. Каждый раз, когда линия завершается, система должна перемещаться по странице в соответствии с высотой изображения, которое делает камера

С двигателем постоянного тока:

Планеры должны быть опущены на ту же длину, что и высота изображения. Используйте для этого систему кнопок, так как двигатели постоянного тока могут снизить заряд батареи в течение определенного периода времени

Шаг 6: Настройка Raspberry Pi

Подключите камеру к Raspberry Pi. Поищите в Интернете, как написать код, позволяющий делать изображения с Raspberry Pi. Это просто вопрос просмотра кода камеры с терминала и написания цикла инициации.

Шаг 7: Подключение Raspberry Pi и Arduino

Подключите выходной контакт High / Low контакта Arduino к входному контакту Raspberry Pi.

Добавьте эту часть в цикл изображения и запрограммируйте Arduino так, чтобы штифт отправлял высокий сигнал только тогда, когда двигатель не движется, а камера расположена над той частью страницы, где должно быть снято изображение. Убедитесь, что все эти изображения отправлены на компьютер или сохранены в Raspberry Pi.

Шаг 8: реконструкция изображения

Чтобы убедиться, что изображение реконструировано, посмотрите библиотеки PIL и Numpy в python. Вместе они могут использоваться для восстановления изображения.

И вот, Сканер готов!

Шаг 9: воображение

А теперь используйте сканер как хотите! Традиционно или как-то потрясающе! Удачи!