TrigonoDuino - Comment mesurer la distance sans capteur : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Ce projet est fait pour mesurer la distance sans capteur commercial. C'est un projet pour comprendre les règles trigonométriques avec une solution concrète. Cela pourrait être adaptable à d'autres calculs trigonométriques. Cos Sin et d'autres fonctionnent avec Math.h.

Il s'agit d'un prototype de première version de ce type de mesure avec faisceaux laser, toutes suggestions ou astuces sont les bienvenues.

Il utilise des mathématiques pour mesurer la distance avec des règles de trigonométrie.

Il fonctionne avec deux diodes laser, un servomoteur SG90, un potentiomètre 10k et un Arduino Uno.

La précision est d'environ +- 2 mm pour une distance < 1 mètre, la distance est affichée au centimètre. Si vous voulez convertir en pouces, 1 cm = 0, 393701 pouces, vous devez diviser par 2, 54. Vous risquez de perdre une précision précise avec une plus grande distance, à cause d'un faible angle de décalage sur A (au lieu de 90 °, vous pouvez avoir 90,05 °).

Explication:

Le potentiomètre déplace le laser C sur le servomoteur, cela donne l'angle C à Arduino. Laser Un point donne un angle droit. Déplacer le point laser (C) avec le potentiomètre jusqu'à superposer les deux faisceaux laser, cela donne le point B.

Conseils: Ajustez les faisceaux laser avec la lentille à vis laser vers le haut pour obtenir un point laser parfait.

Étape 1: Liste des pièces

Principale:

- Deux lasers:https://fr.aliexpress.com/popular/650nm-laser-diod…

- Arduino Uno:

- Servomoteur:https://fr.aliexpress.com/popular/sg90-servo-motor…

- Potentimètre 10k:

- Fil Dupont:

Outil:

- Fer à souder:

(j'ai celui-ci et c'est un très bon fer à souder, au boulot j'utilise un Weller mais pour moi je l'utilise)

En option:

- Résistances:https://fr.banggood.com/560-Pcs-1-ohm-to-10M-ohm-1…

Étape 2: Câblage de l'électronique

Connectez les émetteurs à diodes, 5V au fil rouge et GND au fil bleu.

Connectez Servo Red à 5V, Black à GND et Orange à Arduino Digital Pin 3.

Connectez la broche gauche du potentiomètre à la broche numérique 8, la broche droite à la broche numérique 9 et la broche du milieu à la broche analogique A0. La broche gauche est violette pour moi.

Regardez le schéma avant de mettre sous tension. Soyez prudent avec les rayons laser, cela pourrait endommager vos yeux. Vous pouvez ajouter des résistances entre le fil rouge des diodes et l'arduino, 10k est utilisé sur le module KY008.

Astuce: Besoin de fer à souder pour préparer les fils Dupont pour les lasers et le potentiomètre.

Étape 3: imprimer la plaque en 3D

Conçu avec Autocad et exporté au format STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Imprimer la version simplifiée est mieux pour vous, utilisez la vis présente avec SG90 pour la fixer. Le centre du servo doit être à droite du support ressemble à des images.

Important:

Réglez le servo sur (0) degré avant de coller la deuxième pièce sur le servomoteur. Placer les pointeurs lasers en position parallèle avec Servo on (0), remplacer val par 0: monServomoteur.write(0);.

Ne collez pas encore, attendez la fin de l'étape suivante.

Étape 4: Le code Arduino

Vous pouvez trouver le code pour l'utiliser.

Téléchargez et installez Arduino IDE:

Il est nécessaire d'ajouter la bibliothèque Math.h sur le projet.

Le triangle est un rectangle au coin A, nous connaissons AC comme 14 cm, et le servomoteur donne l'angle C, nous calculons également l'angle B pour mesurer la distance AB avec Tan (B), B est la jonction entre 2 points laser. Le total de l'angle sur le triangle est égal à 180°, avec un angle de 90° sur A.

La mesure de la distance commence près du laser au coin A.

Si vous n'avez pas d'écran OLED, utilisez TrigonoDuinoSerial.ino. J'ai utilisé un écran Oled SSD1306 pour l'utiliser sans ordinateur.

Nb: pouvez-vous changer 4064 par 1028, cela dépend de la carte Arduino. Pour moi, la broche analogique Wavgat R3 a renvoyé une valeur comprise entre 0 et 4064, mais pour d'autres, c'est 0 et 1028.

Edit: la fonction map n'est pas appropriée pour la précision, le mode de calcul a été modifié dans la nouvelle version du code pour une utilisation double au lieu du type long de variable. La boucle "For" a été augmentée pour une meilleure valeur stable du servomoteur.

Montez les lasers à leur place, réglez servo.write sur 0 et collez le boîtier du laser de maintien au centre du servo. Les lasers doivent être parallèles. Réglez les faisceaux laser à la même hauteur et les pointeurs doivent être à la même distance que les lasers eux-mêmes.

Étape 5: Tester la mesure

Procédez maintenant au test de mesure. Ajustez la longueur de votre AC au centre à centre des boîtiers lasers si nécessaire.

Tournez le potentiomètre lentement avec un petit pas. Vous pouvez ajuster la mise au point du laser (tourner le laser à tête de vis) pour un pointage précis à grande distance.

Vous pourriez mesurer quelques mètres avec cet appareil mais la précision sera moins précise. Les mesures inférieures à 1 mètre sont vraiment bonnes.

Effronté:

Par exemple, vous pouvez mettre un deuxième servo sous le premier laser pour mesurer, mais cela nécessite plus de calcul. Cela pourrait être une bonne chose pour les jeunes étudiants qui apprennent la trigonométrie, cela étant donné une réelle application des mathématiques.

Vous pourriez mettre un meilleur servomoteur et ajouter des potentiomètres pour augmenter la précision (1 potentiomètre pour 15° par exemple) et la plage de distance de mesure.

Pourrait ajouter un déplacement latéral du servo pour changer rapidement la longueur AC.