Многоцелевой датчик расстояния света: 5 шагов

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

Есть несколько способов использовать такое удивительное творение, как этот датчик расстояния света! Причина, по которой я решил создать это, была для моего урока программирования после школы с шестиклассниками. Студенты работают со своими Sphero Ollies и учатся использовать блочное кодирование для программирования. Некоторые студенты изучают только основы, но другие действительно продвинуты и изо всех сил стараются сосредоточиться на точных движениях и кодах. Они используют транспортиры и метрические / ярдовые палки, чтобы помочь с измерениями курсов, путей и даже объектов, которые они пытаются кодировать своим Олли для воссоздания. Использование этого светового датчика расстояния поможет с точным кодом, а также может помочь в предоставлении интересного способа определить, кто выполняет задачу на определенном расстоянии, требуемом без использования линейки. Это проект для начинающих с пошаговыми инструкциями, которые упрощают его выполнение!

Ультразвуковой датчик определяет расстояние до объекта от своего датчика, посылая ультразвуковые волны от датчика, которые отражаются от объекта и возвращаются к датчику. Эти волны, основываясь на времени, которое требуется, чтобы пройти туда и обратно, в дополнение к скорости, которую они перемещают, вычисляют расстояние. Расстояние отображается на макете через светодиодный индикатор RGB, а оттенки представляют расстояния (в сантиметрах) следующим образом:

• Красный: более 125 см
• Зеленый: больше 100 и меньше или равно 125 см.
• Синий: больше 75 и меньше или равно 100 см.
• Желтый: больше 50 и меньше или равен 75 см.
• Пурпурный: больше 25 и меньше или равен 50 см.
• Аква: больше 0 и меньше или равно 25 см.

* Эти расстояния могут быть изменены на меньшие или большие приращения и расстояния в зависимости от задачи, которую вы хотите выполнить.

Шаг 1. Компоненты и начало работы

Для создания собственного многоцелевого ультразвукового светового датчика расстояния вам потребуются следующие материалы:

• макет
• Ардуино
• 9 соединительных кабелей
• 1 светодиод RGB
• Резисторы 3-330 Ом
• 1 ультразвуковой датчик расстояния
• Источник питания - компьютер и дополнительный аккумуляторный источник питания
• Разъем USB для подключения и запуска кода с компьютера
• Дополнительно: автомобиль с дистанционным управлением, к которому можно прикрепить Arduino по завершении.

Никаких инструментов не требуется!

Начните с подключения питания к шине питания макетной платы от контакта 5V на вашем Arduino и шины заземления к контакту GND на вашем Arduino.

Шаг 2: Подключение ультразвукового датчика

Затем вы подключите ультразвуковой датчик.

1. Подключите соединительный кабель от GND на датчике к шине заземления на макетной плате.
2. Подключите Echo к 7 контакту на Arduino.
3. Подключите триггер к 8 контакту на Arduino.
4. Подключите VCC к шине питания на макете.

* Примечание: это выглядит немного иначе, чем настройка на диаграмме TinkerCad из-за того, что мой ультразвуковой датчик отличается от марки, показанной в программе. Смотрите изображения для более точного руководства по установке.

Шаг 3: Подключение светодиода RGB

Далее вы подключите светодиодный RGB-светильник. Помните, что самая длинная ветвь - это GND - см. Изображение светодиода RGB в качестве руководства. Подключите светодиод, используя изображение и фотографию TinkerCad выше.

• красныйШтырь: 11
• (-): шина заземления
• зеленыйКоличество: 10
• bluePin: 9

Шаг 4: Код

Затем вам нужно будет подключить Arduino к компьютеру и загрузить код для запуска этой программы. Щелкните здесь, чтобы перейти по ссылке на код. Попробуйте свое творение!

ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ:

1. Взгляните на комментарии в коде, которые указывают, где вы можете изменить шаг расстояния. Кроме того, при желании вы можете изменить порядок поворота светодиодов.
2. Используйте «Монитор» в редакторе Arduino для отслеживания фактических расстояний, пока код работает на вашем Arduino, пока вы подключены к компьютеру, а не только к источнику батареи.
3. Я прикрепил свой готовый Arduino к автомобилю с дистанционным управлением, чтобы плавно отображать изменения расстояний. Это не является постоянным и может быть перемещено или отсоединено для повторного использования.

Шаг 5: другие цели и ресурсы

Вот еще несколько способов, которыми ультразвуковой датчик дальнего света может работать на вас:

• обучающее измерение
• оценка измерения
• отслеживание расстояния учеников от стола учителя (мне трудно, когда ученики сидят за моей партой или беру вещи со стола, когда я там не сижу … это было бы здорово, если бы был установлен зуммер!)
• дальномер для стрельбы из лука
• парковка для велосипедов в гараже
• игра горячее / холодное

Ресурсы:

Автор неизвестен. (2018). Как в мехатронике. Получено с:

Э. Чен. (дата неизвестна). Ультразвуковой модуль измерения дальности HC - SR04 и светодиодный излучатель RGB. Получено из Summerfuel Robotics:

Joel_E_B. (дата неизвестна). Руководство по эксперименту SparkFun Inventor's Kit - v4.0: Схема 1D: RGB Night-Light. Получено с: