Älykäs ultraäänisoke: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Lähes 39 miljoonaa ihmistä maailmassa on sokeita. Suurin osa heistä käyttää apunaan tavallista valkoista keppiä tai sokkotikkua. Tässä ohjeessa aiomme tehdä älykkään sähköisen kaihtimen, joka ei ainoastaan auta kulkemaan kaihtimia, vaan myös tunnistaa ympäröivän ympäristön ja hälyttää, jos jokin esine/este tulee liian lähelle.

Ääniaallot noudattavat heijastuksen lakeja kuin valon. Tätä periaatetta käytetään SONAR -pohjaisessa etäisyyden havaitsemisessa ja navigoinnissa. Tässä projektissa luomme pienoiskoossa olevan SONAR-moduulin, joka mahtuu selfiekeppiin (muokkaamme sitä sokeaksi tikuksi).

Vaihe 1: Materiaaliluettelo

• Arduino-Nano
• HCSR04 -ultraäänianturi
• 9V akku
• Summeri
• Painike/kytkin
• Naaras -naarasliitinjohdot
• Liima/liima (lähinnä muoviosille)
• 3D -tulostetut osat (linkit seuraavassa vaiheessa)

Vaihe 2: 3D -tulostus+kokoonpano

Lataa STL -tiedostot seuraavista Thingiverse -linkeistä

• Selfie-tikku:
• Arduino Nano -kotelo:
• Ultraäänianturin kotelo:

3D tulosta nämä osat ja koota selfiekeppi. Tässä käytämme selfie-tikkua sokeana tikuna.

Aseta Arduino nano koteloonsa ja asenna myös ultraäänianturi koteloonsa.

Vaihe 3: Kaikuluotainpiirin luominen

Liitä HCSR04 -anturi, summeri Arduino -nastoihin annetun kaavion mukaisesti hyppyjohtojen kautta. Liitä akku ja kytke Arduino Vin, GND. Koska digitaaliset nastat ovat vain viitteellisiä, voit tehdä tämän piirin valintasi/mukavuutesi mukaan käyttämällä muita digitaalisia nastoja (Arduino -koodia muutetaan vastaavasti).

Vaihe 4: Kaikuluotainkokoonpanon kiinnittäminen tikkuun

Vaikka voit sijoittaa luotainpiirin sauvalle suunnittelusi ja mukavuutesi mukaan, nämä kuvat ovat vain viitteitä tai yksi tapa tehdä niin. Liimaa/liimaa tarvitaan muoviosien liittämiseen. Varmista, että niputat sotkeutuneet johdot yhteen mahdolliseen yksikköön nauhoittamalla ne ja kiinnittämällä ne myös sokeaan tikkuun, jotta kokoonpanosta tulee kompakti ja kannettava.

Vaihe 5: Arduino -koodi+työskentely

Koska tämä sauva perustuu pienoiskoossa olevaan luotainmoduuliin, se käyttää yksinkertaista ja edullista ultraääni-anturia HCSR04 luomaan/laukaisemaan äänipulssin, joka aivan kuten kumipallo osuu mihin tahansa pintaan ja palaa takaisin anturin kaiutinneulaan. Lähetyksen ja vastaanoton kesto määritetään tähän anturiin upotetun kellopiirin avulla.

Lisäksi tätä kestoa käytetään laskettaessa etäisyys esteestä käyttäen hyvin yksinkertaista ja peruskaavaa

Etäisyys = nopeus*aika

Kun otetaan huomioon se tosiasia, että todellinen aika on kaksi kertaa anturista esteeseen kuluva aika ja yksiköiden muuntaminen mikrosekunneista sekunteiksi, metreistä senttimetreiksi, saadaan äänen nopeus ilmassa = 340 m/s

Etäisyys = 0,034*kesto/2

Lataa annettu Arduino-tiedosto sokkotangon kaikuluotainmoduuliin ja onnittelut siitä, että se on valmis !!!! Voit kirjoittaa oman Arduino-koodisi tekemällä muutoksia toiminnallisuuden ja piirikokoonpanon mukaisesti, jaa se.