Distance Sensor (สำหรับไม้เท้าขาว): 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

Instructables ได้ครอบคลุมเซ็นเซอร์วัดระยะทางทั่วไปแล้ว ดังนั้นฉันจึงต้องการลองปรับเปลี่ยนแนวคิดที่เป็นที่รู้จักนี้เป็นแอปพลิเคชันสำหรับไม้เท้าขาว

อ้อยขาวเป็นไม้เท้าที่คนตาบอดใช้เพื่อบอกเส้นทาง วงจรและรหัสที่ฉันพัฒนาขึ้นด้วยเซ็นเซอร์ HC-SR04 ส่งเสียงบี๊บด้วยความถี่ที่มากขึ้นเมื่อเซ็นเซอร์เข้าใกล้วัตถุมากขึ้น ดังนั้น หากวงจรติดอยู่ที่ปลายไม้เท้าสีขาว สามารถใช้ในภูมิประเทศที่ไม่คุ้นเคยหรือสถานที่ที่ไม่มีเส้นทางที่ชัดเจนสำหรับคนตาบอด วิธีนี้สามารถช่วยให้พวกเขาหลีกเลี่ยงวัตถุขนาดใหญ่ในพื้นที่ที่พวกเขาไม่สะดวก

ยิ่งไปกว่านั้น วงจรยังสามารถระบุระยะห่างระหว่างเซนเซอร์กับวัตถุที่หันเข้าหามันได้โดยใช้จอ LCD สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์อื่นๆ เช่น การวัดขนาดของห้องเมื่อคุณไม่มีเทปวัดอยู่ในมือ

นี่คือคำแนะนำที่ฉันเชื่อว่าทำด้านเซ็นเซอร์ระยะทางของโครงการนี้ค่อนข้างดีเนื่องจากฉันจะไม่ลงรายละเอียดเกี่ยวกับวงจรมากเกินไป

เสบียง

1) 1 x 3V piezo buzzer (ลิงก์)

2) 1 x หน้าจอ LCD (ลิงค์)

3) 40 x สายจัมเปอร์ชายกับชายและชายกับหญิง (ลิงค์) คุณต้องการลวดตัวผู้กับตัวผู้และตัวผู้กับตัวเมีย หรือหากคุณสะดวกกับการบัดกรี คุณสามารถใช้ลวดชนิดใดก็ได้ที่คุณต้องการ

4) 1 x HC-SR04 เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก (ลิงค์)

6) 1 x Arduino Uno หรือ Arduino Nano พร้อมสายเชื่อมต่อ (ลิงค์)

7) 1 x เขียงหั่นขนม (ลิงก์)

8) 1 x Potentiometer หรือ trim pot สำหรับควบคุมความคมชัดของ LCD (ลิงค์)

ขั้นตอนที่ 1: การเดินสายไฟ LCD

พิน 2, 3, 4, 5, 11 และ 12 ของ Arduino เชื่อมต่อกับพิน 14, 13, 12, 11, 6 และ 4 ของ LCD ตามลำดับ

พิน 1, 5 และ 16 ของ LCD เชื่อมต่อกับกราวด์

พิน 2 และ 15 ของ LCD เชื่อมต่อกับ +5V

Pin 3 ของ LCD เชื่อมต่อกับขั้วกลางของ Potentiometer หรือ trim pot อีกสองขั้วของโพเทนชิโอมิเตอร์หรือหม้อตัดแต่งเชื่อมต่อกับกราวด์และ +5V

พิน 7, 8, 9 และ 10 ของ LCD ไม่ได้เชื่อมต่อกับสิ่งใด

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อ Buzzer และ Ultrasonic Sensor

วงจรทำงานอย่างไร:

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 ทำงานบนหลักการสะท้อนคลื่นเสียง ด้านหนึ่งของเซ็นเซอร์ส่งคลื่นอัลตราโซนิกและอีกด้านหนึ่งของเซ็นเซอร์ตรวจจับได้ ทั้งสองด้านนี้ใช้ร่วมกัน หมุดย้ำของ HC-SR04 ถูกเปิดใช้งาน ซึ่งทำให้เซ็นเซอร์ยิงคลื่นเสียงอัลตราโซนิก จากนั้น Arduino จะวัดเวลาที่ใช้สำหรับคลื่นเสียงเพื่อสะท้อนวัตถุและตรวจจับด้วยเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก การรู้ความแตกต่างของเวลานี้และความเร็วของเสียงสามารถช่วยกำหนดระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุได้ นี่คือลิงค์ที่อธิบายวงจรโดยละเอียดเพิ่มเติม

เมื่อคุณทราบระยะทางแล้ว คุณสามารถตั้งค่าความถี่ของเสียงบี๊บได้อย่างง่ายดาย ความถี่เป็นสัดส่วนผกผันกับระยะทาง นั่นคือสมการตรงนี้ ฉันเล่นกับค่าคงที่เล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าเสียงบี๊บไม่ดังบ่อยเกินไปหรือเบาบางเกินไป เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกไม่น่าเชื่อถือมากที่สุดเนื่องจากให้ค่าที่ไม่เหมาะสมหากพื้นผิวที่ชี้ไปนั้นเอียงหรือไกลเกินไปหรือใกล้เกินไป ดังนั้นฉันจึงใช้กลไกป้องกันการทำงานผิดพลาดซึ่งส่งเสียงบี๊บอย่างต่อเนื่องเพื่อแจ้งให้ผู้ใช้ทราบว่าเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกมีการทำงานผิดพลาด

การเชื่อมต่อ:

ขั้วบวกของออดเชื่อมต่อกับพิน 6 การเชื่อมต่อนี้จะแสดงเป็นสายสีชมพู ขั้วลบของออดเชื่อมต่อกับกราวด์

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกมี 4 พิน หมุดด้านนอกสุดชื่อ Vcc และ GND เชื่อมต่อกับราง +5V และรางภาคพื้นดินตามลำดับ หมุดที่มีป้ายกำกับเชื่อมต่อกับพิน 9 ของ Arduino การเชื่อมต่อนี้จะแสดงเป็นสายสีเขียว หมุดที่มีป้ายกำกับ echo บนเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเชื่อมต่อกับพิน 10 ของ Arduino การเชื่อมต่อนี้จะแสดงเป็นสายสีส้ม

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

โค้ดนี้ได้รับการใส่คำอธิบายประกอบไว้สำหรับการอ้างอิงของคุณแล้ว

คุณสามารถหาลิงค์ไปยังรหัสใน google ไดรฟ์นี้