วิธีการสร้างตัวตรวจจับระยะห่างทางสังคม: 15 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

เมื่อถึงปี 2020 ที่กำลังจะหมดลง ฉันคิดว่าคงจะดีถ้าได้บอกลากับบทช่วยสอนที่เป็นเพียงแค่ปี 2020 ฉันให้ Social Distance Detector แก่คุณ ด้วยอุปกรณ์นี้ คุณจะสามารถเว้นระยะห่างทางสังคมด้วยเทคโนโลยีและทิ้งความกังวลไว้เบื้องหลัง อุปกรณ์นี้สามารถทำได้ค่อนข้างถูกด้วยส่วนประกอบพื้นฐานและวัสดุภายในบ้าน

เสบียง:

• สายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวผู้ห้า (5) เส้น
• สายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวเมียแปด (8) เส้น
• Elegoo Uno R3
• Bread Board https://www.adafruit.com/product/239 (คุณสามารถใช้ bread board ขนาดใดก็ได้ เพียงเก็บไว้ในของฉันว่าบทช่วยสอนนี้มีไว้สำหรับขนาดเต็ม)
• Buzzer 5V
• แบตเตอรี่ 9V
• ไฟ LED สีแดง
• เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิก
• ตัวต้านทาน 220Ω
• ขั้วต่อ Snap-On ของแหล่งจ่ายไฟ DC
• Foam Core Board https://www.michaels.com/elmers-black-core-foam-bo… (สีไหนก็ได้ ผมใช้สีดำ)
• โหลดปืนกาวร้อน
• มีด X-Acto
• กระดาษทรายกรวดขนาดกลาง (อุปกรณ์เสริม)
• ดินสอ
• ไม้บรรทัด

โดยรวมแล้ว คุณสามารถรับทุกอย่างได้ที่นี่ในราคาประมาณ $50-$60

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบวงจร

เริ่มต้นด้วยการวางลวดกระโดดบนเขียงหั่นขนมตามที่แสดง (ฉันใช้ราง 18)

เชื่อมต่อปลายอีกด้านของสายนี้เข้ากับพิน GND บน Arduino ดังที่แสดง

ถัดไป เพิ่มตัวต้านทาน220Ωบนเขียงหั่นขนมในรางเดียวกับสายจัมเปอร์เส้นแรกของคุณดังที่แสดง

ถัดไป นำสายจัมเปอร์อีกเส้นหนึ่งแล้วเพิ่มจากจุดเชื่อมต่อด้านล่างตัวต้านทานไปยังหมุดบนเขียงหั่นขนม ฉันใช้หมุดในราง 23

จากนั้น นำสายจัมเปอร์เส้นที่สามมาต่อกับพินในรางเดียวกันกับสายจัมเปอร์ที่คุณเพิ่งเพิ่มเข้าไป

ต่อปลายสายจัมเปอร์ใหม่นี้เข้ากับด้านลบ (-) ของ LED (ซึ่งจะแสดงด้วยชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ภายในหลอดไฟ LED และมักจะเป็นขาที่สั้นกว่าบน LED ด้วย)

นำสายจัมเปอร์อีกเส้นหนึ่งมาต่อกับพินอื่นในแถวเดียวกับสายที่คุณเพิ่งเชื่อมต่อ ฉันใส่นาทีในราง 25

เชื่อมต่อปลายสายนี้เข้ากับด้านบวก (+) ของ LED (แสดงด้วยชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็กกว่าภายในหลอดไฟ LED และขาที่ยาวกว่า)

ถัดไป นำสายจัมเปอร์อีกเส้นหนึ่งแล้วเสียบเข้าไปในพินในรางเดียวกับลวดที่คุณเพิ่งทำ (ของฉันคือราง 25) แล้วเสียบปลายอีกด้านของสายนี้เข้ากับ GND ของ Arduino ดังที่แสดง คุณได้เสร็จสิ้นการเชื่อมต่อ LED ของคุณอย่างเป็นทางการแล้ว

จากนั้น นำสาย Male to Female (M-F) มาวางไว้ที่ปลายด้านบวกของออดและเชื่อมต่อกับพิน (2) บน Arduino

ใช้สาย MF อีกเส้นแล้วเชื่อมต่อกับด้านลบ (-) ของออดและเชื่อมต่อปลายอีกด้านเข้ากับพิน GND ของ Arduino ดังที่แสดง คุณทำการเชื่อมต่อออดสำเร็จแล้ว

ใช้สาย M-F และเชื่อมต่อกับ GND ของเซ็นเซอร์วัดระยะทาง ปลายอีกด้านหนึ่งจะเชื่อมต่อกับ GND ของ Arduino ดังที่แสดง

ใช้สาย MF อีกเส้นแล้วเชื่อมต่อกับ Echo บนเซ็นเซอร์ระยะทางแล้วเชื่อมต่อปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับขา 3 บน Arduino

นำลวด MF อีกเส้นหนึ่งมาเชื่อมต่อกับ Trig บนเซ็นเซอร์วัดระยะทางแล้วเชื่อมต่อปลายอีกด้านเข้ากับพิน 4 บน Arduino

ใช้สาย MF เส้นที่สี่แล้วเชื่อมต่อกับ VCC บนเซ็นเซอร์วัดระยะทางและเชื่อมต่อปลายอีกด้านเข้ากับพิน 5V บน Arduino คุณได้ทำการเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์วัดระยะทางอย่างเป็นทางการแล้ว

นำขั้วต่อสแน็ปแหล่งจ่ายไฟ DC และเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ 9V

เสียบสาย DC เข้ากับแหล่งจ่ายไฟของ Arduino

การเชื่อมต่อของคุณควรเสร็จสมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 2: การอัปโหลดรหัส

คลิกลิงก์เพื่อดาวน์โหลดโค้ดสำหรับ Social Distance Detector โดยใช้แอปพลิเคชัน Arduino เมื่อดาวน์โหลดโค้ดแล้ว ให้ใช้สาย USB เพื่ออัปโหลดโค้ดจากคอมพิวเตอร์ของคุณไปยัง Arduino

ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบการเชื่อมต่อของคุณ

นี่เป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการนี้ ที่นี่คุณจะมั่นใจได้ว่าคุณได้สร้างการเชื่อมต่อที่ประสบความสำเร็จ

เมื่อโค้ดถูกอัปโหลดไปยัง Arduino ของคุณแล้ว หากเซ็นเซอร์วัดระยะทางอยู่ห่างจากบางสิ่งน้อยกว่า 6 ฟุต ไฟ LED จะสว่างขึ้นและเสียงกริ่งจะดับลง หากสิ่งนี้ไม่เกิดขึ้น ให้ตรวจสอบการเชื่อมต่อของคุณ อาจเป็นเรื่องง่ายๆ เช่น ลวดขาดจากหมุดหรือบางอย่างหลวม

นี่คือที่ที่คุณควรตรวจสอบสิ่งเหล่านี้อีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าคุณมีการเชื่อมต่อที่มั่นคง

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อคุณอยู่ห่างจากบางสิ่งบางอย่าง 6 ฟุต ไฟ LED จะดับลงและจะมีเสียงกริ่งดังขึ้น ให้ตรวจสอบด้วยว่าเมื่อคุณอยู่ห่างจากบางสิ่งไม่เกิน 6 ฟุต ไฟ LED จะไม่เปิดขึ้นและเสียงกริ่งจะไม่ส่งเสียง

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างแม่แบบที่อยู่อาศัย

เคล็ดลับ: ณ จุดนี้ฉันขอแนะนำเป็นอย่างยิ่งให้ถอดปลั๊กแบตเตอรี่ออกจาก Arduino วิธีนี้จะไม่ดับทุกครั้งที่คุณอยู่ห่างจากบางสิ่งบางอย่างน้อยกว่า 6 ฟุตขณะที่คุณเคลื่อนย้ายไปมาบ่อยๆ

สำหรับขั้นตอนต่อไปนี้ เราจะสร้างที่อยู่อาศัยสำหรับส่วนประกอบต่างๆ ทำให้จับถนัดมือและสบายตามากขึ้นด้วย!

ขั้นแรก วางแผ่นขนมปังลงบนกระดานแกนโฟม และใช้ดินสอหรือปากกามาร์กเกอร์สร้างแม่แบบรอบๆ แผ่นขนมปัง ขยายด้านสั้นของบอร์ดขนมปังให้ตัวเองประมาณ 1/32 นิ้ว (ความกว้างของแผ่นแกนโฟม) เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับติดกาวที่ปลาย

โดยรวมแล้วขนาดของกล่องที่อยู่อาศัยมีดังนี้:

ด้าน A) 6.75 นิ้ว. L x 2.5 นิ้ว. H

ด้าน B) 6.75 นิ้ว ยาว x 2.5 นิ้ว H

ปลาย A) 2.5 นิ้ว ยาว x 1.75 นิ้ว H

ปลาย B) 2.5 นิ้ว ยาว x 1.75 นิ้ว H

บน) ยาว 7 นิ้ว x 3 นิ้ว W

ด้านล่าง) 6.75 นิ้ว x 2.5 นิ้ว W

จริงๆ แล้ว คุณสามารถใช้ขนาดใดก็ได้ที่เหมาะกับคุณที่สุด หากคุณใช้ Arduino ที่เล็กกว่าหรือบอร์ดขนมปังที่เล็กกว่า คุณควรทำให้ขนาดของคุณเล็กลงเพื่อสร้างการออกแบบขั้นสุดท้ายที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณจะสามารถใส่สายไฟทั้งหมดของคุณเข้าในตัวเครื่องได้ และมีพื้นที่เพียงพอเพื่อให้สายไฟที่ยื่นออกมาจากเขียงหั่นขนมมีพื้นที่เพียงพอ

ขั้นตอนที่ 5: ตัดตัวเรือนออก

ใช้มีด X-Acto เพื่อตัดแม่แบบที่คุณสร้างขึ้นเอง วิธีที่ดีที่สุดคือทำสิ่งนี้บนพรมหรือพื้นผิวการตัดที่กำหนด เพื่อไม่ให้คุณตัดเคาน์เตอร์หรือโต๊ะของคุณโดยไม่ได้ตั้งใจ

เมื่อคุณตัดชิ้นส่วนทั้งหมดออกแล้ว คุณควรมีเครื่องบิน 6 ลำที่จะประกอบในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 6: การติดตามพิลึกเซนเซอร์ระยะอัลตราโซนิก

ต่อไปเราจะทำรูในตัวเรือนเพื่อให้เซ็นเซอร์ระยะทะลุผ่าน

วาง Ultrasonic Distance Sensor ไว้ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งที่คุณตัดออกและลากเส้นด้วยดินสอ

ขั้นตอนที่ 7: การตัดเซ็นเซอร์ออก

ใช้มีด X-Acto เพื่อตัดรอยตามที่คุณสร้างจากเซ็นเซอร์ออก

เคล็ดลับ: ใช้มีด X-Acto ในการบิดแบบควบคุมหรือกระดาษทรายขนาดกลางชิ้นเล็กๆ เพื่อขัดขอบที่หยาบกร้าน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Ultrasonic Distance Sensor พอดีกับตัวเครื่องและวางไว้ด้านข้าง

ขั้นตอนที่ 8: การตัด LED ออก

ต่อไป เราจะทำรูที่ด้านบนของตัวเรือนเพื่อให้ LED ส่องผ่าน

นอกจากนี้คุณยังสามารถติดตามสิ่งนี้ได้เช่นกันหากต้องการให้แม่นยำยิ่งขึ้น แต่ฉันพบว่าเพียงแค่เจาะรูผ่านกระดานแกนโฟมด้วยดินสอของคุณก็ใช้ได้ดีตราบใดที่คุณไม่ผลักดินสอมากเกินไปและทำให้กว้างเกินไป

ทดสอบและตรวจดูให้แน่ใจว่า LED พอดีกับรู

ระวังอย่าฝืนเพราะอาจทำให้ลวดดัดหรือหักได้

คุณต้องการให้มันกระชับเพื่อไม่ให้หลุดออกมา

ขั้นตอนที่ 9: ตัด Buzzer ออก

ต่อไป เราจะตัดรูสำหรับออดออกเพื่อให้ได้ยินเสียงเมื่อเครื่องตรวจจับดับ

เหมือนเมื่อก่อน ให้แกะกริ่งสัญญาณแล้วตัดออกด้วยมีด X-Acto และทำความสะอาดบริเวณที่ขรุขระ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสียงกริ่งพอดีกับรู

ขั้นตอนที่ 10: ประกอบฐานและด้านข้างของตัวเรือน

ต่อไป เราจะเริ่มประกอบตัวเรือนสำหรับเครื่องตรวจจับ

เริ่มต้นด้วยการวางฐานของกล่องไว้บนโต๊ะแล้ววางกระดานขนมปังไว้ตรงกลาง

ใช้ปืนกาวร้อนติดปลายทั้งสองข้างเข้ากับฐานของตัวเรือน

ระวังอย่าให้กาวติดบนส่วนประกอบใดๆ โดยไม่ได้ตั้งใจขณะทำตามขั้นตอนต่อไปนี้

ขั้นตอนที่ 11: ประกอบด้านข้างของตัวเรือน

ใช้กาวร้อนติดด้านข้างของตัวเรือนเข้ากับฐาน

วางส่วนประกอบทั้งหมดไว้ในตัวเรือนและตรวจดูให้แน่ใจว่าอยู่ในตำแหน่งที่ดีเพื่อไม่ให้ขยับไปมามากเกินไป และเพื่อให้ทุกอย่างมีพื้นที่เพียงพอ

ขั้นตอนที่ 12: ให้คะแนนสูงสุด (ไม่บังคับ แต่แนะนำ)

ณ จุดนี้ เราจะให้คะแนนด้านในของด้านบนเบา ๆ เพื่อให้มีฝาปิดที่ตัวเรือนซึ่งช่วยให้คุณเข้าไปด้านในเพื่อปลดหรือเปลี่ยนแบตเตอรี่

ขั้นตอนนี้เป็นทางเลือก แต่ขอแนะนำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการปิดเครื่องตรวจจับโดยสมบูรณ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่เปลืองแบตเตอรี่ และเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดายหากแบตเตอรี่หมด

ขั้นตอนที่ 13: การประกอบส่วนบนของตัวเรือน

สุดท้าย ใช้กาวร้อนติดด้านบนเข้ากับส่วนที่เหลือของตัวเครื่อง

เมื่อแห้งแล้ว คุณอาจใช้กระดาษทรายขัดขอบและทำให้เรียบขึ้น

หากคุณมีกาวรั่วออกจากตะเข็บมากเกินไป ให้ใช้กระดาษทรายเช็ดให้เรียบหรือใช้มีด X-Acto เพื่อตัดออก

ขั้นตอนที่ 14: ทดสอบมัน

ถึงเวลาทดสอบ Social Distance Detector ของคุณแล้ว!

ที่นี่ ฉันใช้กำแพงเพื่อสาธิตวิธีการเปิดเมื่อเข้าใกล้มากกว่า 6 ฟุต และปิดเมื่อถอยห่างออกไปมากกว่า 6 ฟุต

ขั้นตอนที่ 15: เริ่ม Social Distancing

คุณได้สร้าง Social Distance Detector อย่างเป็นทางการแล้ว

นี่เป็นเพียงต้นแบบเท่านั้น และน่าเสียดายที่ Ultrasonic Distance Sensor ยังไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่างกำแพงกับมนุษย์ได้ แต่ฉันคิดว่ามันเป็นจุดเริ่มต้น มันสนุกมากที่ได้เดินไปรอบ ๆ และเริ่มต้นการสนทนาอย่างแน่นอน เพียงจำไว้ว่าให้รักษาระยะห่างของคุณ!