Radar ya pembeni kwa Walemavu wa Kuona: Hatua 14

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Kama matokeo ya ajali mbaya, rafiki yangu hivi karibuni alipoteza kuona katika jicho lake la kulia. Alikuwa nje ya kazi kwa muda mrefu na aliporudi aliniambia kuwa moja ya mambo ambayo hayanahofu anayopaswa kushughulikia ni ukosefu wa kujua kilicho upande wake wa kulia. Maono kidogo ya pembeni yanamaanisha kugongana na vitu na watu. Hii ilinisumbua. Niliamua lazima kuwe na kitu tunaweza kufanya.

Nilitaka kujenga kifaa ambacho kinaweza kupima umbali wa vitu upande wa kulia wa rafiki yangu. Mpango wangu ni kutumia haptic motor kutetemesha kifaa kwa usawa kulingana na umbali wa kitu. Halafu ikiwa vitu vilikuwa mbali motor haikutetemeka na kama kitu kilikuwa karibu, kingeanza kutetemeka kwa kiwango cha chini. Ikiwa kitu kilikuwa karibu kingetetemeka kwa kiwango cha juu zaidi (au kiwango chochote unachotaka). Kifaa hicho kinapaswa kuwa kidogo vya kutosha kuning'inia kando ya glasi na kitambuzi kikielekea kulia. Rafiki yangu angeweka kifaa upande wa kulia wa glasi zake lakini kwa kweli kwa mtu mwingine, inaweza kuwa upande wa kushoto.

Nilikumbuka kuwa nilikuwa na sensorer za umbali wa sauti nyumbani. Lakini, ni kubwa kidogo na kubwa, sio sahihi na inaweza kuwa nzito sana kwa matumizi ya glasi. Nilianza kutafuta kitu kingine.

Kile nilichogundua ni sensorer ya wakati wa Ndege ya ST Electronics VL53L0X. Hii ni laser ya infrared na detector ya infrared katika mfuko mmoja. Inatoa pigo la taa ya laser nje ya anuwai inayoonekana ya kibinadamu (940 nm) na inarekodi wakati uliopita ambao unachukua kugundua mapigo yaliyoonyeshwa. Inagawanya wakati huu kwa 2 na huzidisha kwa kasi ya mwangaza ikitoa umbali sahihi sana katika milimita. Sensor inaweza kugundua umbali hadi mita 2 lakini kama nilivyoona, mita 1 ni bora zaidi.

Kama inavyotokea, Adafruit ina bodi ya kuzuka ya VL53L0X. Kwa hivyo nilihitaji motor inayotetemeka, ambayo pia walikuwa nayo, na mdhibiti mdogo wa kuendesha yote. Nilikuwa na PJRC Teensy 3.2 mkononi. Wakati kubwa kuliko nilivyotaka ilikuwa na uwezo wa kuwa na saa kwa kasi ndogo. Nilitaka kupunguza kasi ya saa ili kuokoa nguvu. Na kadiri chanzo cha nguvu kinavyokwenda, nilikuwa na mdhibiti wa Sparkfun katika sanduku langu la taka pamoja na mmiliki wa betri ya AAA. Nilikuwa na kila kitu nilichohitaji.

Hatua ya 1: Mfano wa Kwanza

Nilichukua sehemu nilizokuwa nazo na kutengeneza mfano wa mkono wa kifaa nilichofikiria. Mimi 3D nilichapisha kushughulikia na kuweka sahani na kuuza vifaa vyote vya elektroniki kwenye sanduku la kumbukumbu la Adafruit. Niliunganisha gari linalotetemeka kwa Vijana kupitia transistor ya 2N3904 NPN. Niliongeza potentiometer kutumika kuweka umbali wa juu ambao kifaa kitajibu.

Nilikuwa naendesha mwishoni mwa wiki ijayo (angalia picha hapo juu). Haikuwa nzuri lakini ilionyesha kanuni hiyo. Rafiki yangu angeweza kushikilia kifaa kwa mkono wake wa kulia na kujaribu ikiwa kifaa kitakuwa cha manufaa au la na kusaidia kuboresha kile alitaka kwa huduma.

Hatua ya 2: Mfano # 2

Baada ya mfano wa kwanza ulioshikiliwa mkono nilianza kutengeneza toleo dogo. Nilitaka kukaribia lengo langu la kutengeneza kitu ambacho kinaweza kutoshea kwenye glasi. Kijana niliyemtumia kwenye toleo la mkono aliniruhusu kupunguza saa ili kuokoa nguvu. Lakini saizi ingekuwa sababu na kwa hivyo nikabadilisha Adafruit Trinket M0. Wakati kiwango cha saa ni 48 MHz, processor ya ARM ambayo inategemea inaweza kuteremshwa kidogo. Kwa kutumia oscillator ya ndani ya RC inaweza kukimbia kwa 8, 4 2 na hata 1 MHz.

Mfano # 2 ulikusanyika haraka sana kwani nilikuwa nayo yote mwishoni mwa wiki ijayo. Mzunguko ulikuwa sawa na mfano # 1 isipokuwa kwa ARM M0. Mimi 3D nilichapisha uzio mdogo na kuweka miongozo nyuma ili iweze kuingizwa kwenye glasi. Tazama picha hapo juu. Hapo awali ilikuwa imefungwa kwa kiwango cha 48 MHz.

Hatua ya 3: Mfano # 3

Kwa hivyo, Agizo hili linaanza hapa. Niliamua kutengeneza mfano wa mwisho. Ninaamua kuibana kama ndogo kama ningeweza kutumia PWB ya kawaida (ambayo ndio nina hakika tunaelekea). Zilizobaki za Agizo hili zitakuonyesha jinsi ya kutengeneza moja. Kama vile watu wanaotengeneza mikono iliyochapishwa ya 3D kwa watoto wenye ulemavu, matumaini yangu ni kwamba watu watafanya haya kwa mtu yeyote aliye na upotezaji sawa wa macho katika jicho.

Niliweka orodha ya sehemu sawa na mfano # 2 lakini niliamua kuondoa potentiometer. Baada ya kuzungumza na rafiki yangu tuliamua kufanya umbali wa juu uliowekwa kutumia programu. Kwa sababu nina uwezo wa kutumia sensa ya kugusa kwa kutumia Vijana, tunaweza daima kupanga umbali wa juu kuwa mpangilio kwa kugusa. Kugusa moja kunaweka umbali mfupi, au kugusa zaidi umbali mrefu, mwingine kugusa umbali mrefu zaidi na kisha kwa kugusa moja zaidi, zunguka nyuma hadi mwanzo. Lakini mwanzoni, tutatumia umbali uliowekwa kwenda.

Hatua ya 4: Sehemu

Kwa mfano huu nilihitaji bodi ndogo. Nilikwenda na Sparkfun protoboard (PRT-12702) kwa sababu ni vipimo vidogo (karibu 1.8 "X 1.3") itakuwa saizi nzuri ya kupiga.

Nilihitaji pia kutumia kitu kingine isipokuwa betri ya AAA kama chanzo cha nguvu. LiPo ilionekana kama chaguo sahihi kwani ingekuwa na uwezo wa kuhifadhi na uzani mwepesi. Nilijaribu seli ya sarafu lakini haikuwa na nguvu ya kutosha kushughulikia motor kwa muda mrefu sana. Nilichagua LiPo ndogo ambayo ina uwezo wa 150 mAH.

Ningeenda kukaa na Trinket M0 na kwa kweli, bodi ya kuzuka ya VL53L0X.

Sasa kwa kuwa tunapata maelezo, hapa kuna orodha ya sehemu za mfano huu:

Adafruit VL53L0X Wakati wa Sensorer ya Umbali wa Ndege - ID ya BIDHAA: 3317 Adafruit - Diski ya Kusafirisha Magari Mini - ID ya BIDHAA: 1201 Adafruit - Lithium Ion Polymer Battery - 3.7v 150mAh - PRODUCT ID: 1317 SparkFun - Breadboard-Solder-Mini-PRT-12702 Sparkfun - JST Kontakt ya Angle ya Kulia - Kupitia-Hole 2-Pin - PRT-09749 10K kontena la ohm - Junkbox (angalia kwenye sakafu yako) 2N3904 Transistor ya NPN - Junkbox (au piga simu rafiki) Baadhi ya waya wa kugonga (nilitumia gauge 22 iliyokwama)

Ili kuchaji betri ya LiPo pia nilichukua:

Adafruit - Micro Lipo - chaja ya USB LiIon / LiPoly - v1 - ID ya BIDHAA: 1304

Hatua ya 5: Mpangilio

Mpangilio wa kifaa hiki umeonyeshwa hapo juu. Ingizo la kugusa litakuwa la toleo la baadaye lakini linaonyeshwa kwa mpango wowote. Pia, kontena la 10K kati ya Trinket M0 na msingi wa 2N3904 hutoa msingi wa kutosha tu kuwasha motor bila kuipiga sana.

Ifuatayo ni maelezo ya mkutano wa hatua kwa hatua.

Hatua ya 6: Kitabu cha ulinzi

Wengi wenu walio na ujuzi wanajua hii lakini, hii ni kwa wale ambao wanaweza kuwa wapya kwenye protoboards za kuuza:

Sparkfun protoboard (PRT-12702) iliyoonyeshwa hapo juu ina nguzo (vikundi) 17 za pini 5 kila upande wa theluthi tatu ya pengo la inchi. Kila safu wima ya pini 5 kila upande wa pengo ni ya kawaida kwa mtu mwingine. Kwa hili ninamaanisha kwamba unganisho wowote kwa pini kwenye kikundi ni unganisho kwa kila pini nyingine kwenye kikundi. Kwa bodi hii, hiyo haionekani wazi lakini unaweza kuthibitisha hii ikiwa unatumia DVM (Digital Volt Meter). Ukiangalia nyuma unaweza tu kutafuta alama zinazounganisha vikundi.

Hatua ya 7: Uwekaji wa Sehemu

Labda lazima uwe na vipande vya siri kwa Trinket M0 na VL53L0X. Zote mbili zinakuja na vipande lakini zinahitaji kuuzwa. Adafruit ina maagizo katika Kituo chao cha Kujifunza kwa sehemu hizi zote mbili. Ikiwa wewe ni mpya kwa hii, tafadhali nenda huko (hapa na hapa) kabla ya kutengeneza vipande kwenye bodi. Vipande vya pini hutoa wasifu wa chini kuliko tundu ingekuwa.

Jambo la kwanza kuzingatia wakati wa kuuza kitu kwenye protoboard yenye nafasi ndogo ni uwekaji wa sehemu. Niliweka Trinket na VL53L0X katika nafasi zilizoonyeshwa kwenye takwimu hapo juu. Trinket ina pini kwenye kingo zote za bodi lakini VL53L0X ina pini 7 zote kwenye kingo moja ya bodi yake. Upande wa VL53L0X ambao hauna pini tutatumia kuunganisha vifaa kadhaa kama tutakavyoona.

Mimi pia niliuza swichi ya slaidi kwenye msimamo na niliuza 2N3904. Nimetia giza mashimo ambayo sehemu hizo zimewekwa na, kwa 2N3904, nimeona ni pini zipi ambazo ni Mtoza, Msingi na Emitter. Unapoiuza kwanza unapaswa kuiacha kwa njia moja kwa moja kwa bodi ili uweze kuunganisha unganisho lingine. Baadaye utaweza kuinama (kwa uangalifu) kwa hivyo iko karibu na kuvuta na bodi.

KUMBUKA: JST Battery Breakout haipatikani kwa bodi kwa wakati huu. Itauzwa nyuma ya ubao lakini tu BAADA ya sisi kuuza muunganisho wetu mwingine. Itakuwa jambo la mwisho sisi kuuza.

Hatua ya 8: Waya

Mchoro hapo juu unaonyesha protoboard tena na mashimo yenye giza ambapo vifaa vitapatikana. Nimewaongezea maandiko kando kando ili kurahisisha waya. Kumbuka motor ya kutetemeka imeonyeshwa lakini itakuwa iko upande wa nyuma wa bodi na itaunganishwa karibu mwisho kwa sasa, ipuuze tu. Ninaonyesha pia kuzuka kwa Batri ya JST na laini iliyopigwa. Kama inavyotambuliwa katika hatua ya awali, usiunganishe lakini tafadhali acha mashimo 4 juu ya ubao wazi (kama sio kuziunganisha).

Nadhani wakati huu unajua jinsi ya kuvua insulation kutoka kwa waya, weka ncha na solder na solder kwenye bodi. Ikiwa sivyo tafadhali nenda angalia moja ya Maagizo juu ya kutengenezea.

Kwa hatua hii, waya za solder kama inavyoonekana kwa manjano. Sehemu za mwisho ni mashimo ambayo unapaswa kuziunganisha. Unapaswa pia kuuza kipikizi cha 10K ohm kwa bodi kama onyesho. Uunganisho unaofanywa ni:

1. Muunganisho kutoka kwa terminal nzuri ya betri hadi kwenye kituo cha COMmon (katikati) cha swichi ya slaidi. Upande mmoja wa swichi ya slaidi itawasiliana na pembejeo ya BAT kwenye Trinket. Mdhibiti wa bodi ya Trinket hutengeneza 3.3V kutoka kwa voltage ya pembejeo ya BAT.

2. Uunganisho kutoka kwa terminal ya hasi (ardhi) ya betri hadi chini ya Trinket.

3. Muunganisho kutoka kwa terminal ya hasi (ardhi) ya betri hadi kwa mtoaji wa 2N3904

4. Muunganisho kutoka kwa pini ya Trinket ya 3.3 volt (3V) kwa VIN ya VL53L0X. VL53L0X itasimamia zaidi hii kwa volts 2.8 kwa matumizi yake mwenyewe. Pia huleta voltage hii kwenye pini lakini hatuihitaji kwa hivyo itaachwa bila kuunganishwa.

Hatua ya 9: waya zaidi

Kwa hivyo sasa tunaongeza kikundi kinachofuata cha waya kama ilivyoonyeshwa hapo juu. Hapa kuna orodha ya kila unganisho:

1. Muunganisho kutoka kwa pini ya Trinket iliyoitwa 2 kwa pini ya VL53L0X SCL. Hii ni ishara ya saa ya I2C. Itifaki ya serial ya I2C ndio inatumiwa na Trinket kuwasiliana na VL53L0X.

2. Muunganisho kutoka kwa pini ya Trinket iliyoitwa 0 (sifuri) kwa pini ya VL53L0X SDA. Hii ni ishara ya data ya I2C.

3. Muunganisho kutoka kwa pini ya VL53L0X GND kote pengo kwenye protoboard hadi kwa Emitter wa 2N3904. Hii hutoa ardhi kwa VL53L0X.

4. Muunganisho kutoka kwa pini ya Trinket iliyoitwa 4 hadi 10 resistor ya 10K. Hii ndio gari la mtetemeko. Waya hii inapaswa kuuzwa kwa upande wa nyuma wa ubao ukichagua sehemu yangu ya unganisho.

Kumbuka kwamba, kikundi chochote cha wima cha pini 5 ni kawaida kwa kila mmoja ili uweze kuunganisha mahali popote kwenye kikundi hiki ambacho ni rahisi. Utagundua kwenye picha za bodi yangu nilibadilisha sehemu kadhaa za unganisho langu. Kwa muda mrefu kama wao ni unganisho sahihi, basi pedi yoyote unayochagua ni sawa.

Hatua ya 10: Magari ya Vibration

Pikipiki ya mtetemo huja na kibandiko chenye uwezo wa kulungu nyuma. Unaondoa hii kufunua nyenzo nata ambayo inaruhusu motor kukwama nyuma ya ubao (lakini, angalia maoni hapa chini kabla ya kuibandika). Niliiweka kushoto (nikiangalia nyuma ya ubao) ya bodi ya JST Battery Breakout ambayo bado hatujaiambatanisha. Kwa hivyo, acha nafasi kwa bodi ya kuzuka kwa Batri ya JST. Nilitaka pia kuhakikisha kesi ya chuma ya gari haikufupisha pini zozote kwenye pengo la kitabu cha protoboard. Kwa hivyo, nilikata kipande kidogo cha mkanda wenye pande mbili na kukishikilia nyuma ya upande wa nata wa motor ya vibration. Kisha nikasukuma hiyo nyuma ya ubao. Inasaidia kuweka kesi ya chuma juu na mbali na pini yoyote. Lakini bado, kuwa mwangalifu kuiweka kwa njia ambayo HAIKUFUPI pini yoyote.

Solder waya nyekundu ya motor ya kutetemeka kwa pini ya 3V ya Trinket. Waya mweusi wa motor ya vibration imeuzwa kwa mtoza wa 2N3904. Wakati programu inapiga 2N3904 (inatoa mantiki 1 kama 3.3V) transistor inageuka ikiunganisha waya mweusi wa motor ya kutetemeka chini (au karibu nayo). Hii inafanya motor kutetemeka.

Ningeweza kuongezea uwezo kwenye sehemu ya unganisho la waya nyekundu ya Vibration Motor. Lakini kuna uwezo kwenye laini ya Trinket '; s 3.3V kwa hivyo nina hakika ni sawa lakini ikiwa unataka kuongeza uwezo mwingine unaweza … kwa muda mrefu kama unaweza kuibana. Kwa jambo hilo waya nyekundu inaweza kuunganishwa moja kwa moja kwa upande mzuri wa betri ya LiPo. Nilichagua upande wa 3.3V kuweka voltage mara kwa mara. Hadi sasa, inaonekana inafanya kazi vizuri.

Hatua ya 11: Mwisho lakini Sio Kidogo…

Mwishowe tunaunganisha bodi ya kuzuka kwa Batri ya JST upande wa nyuma wa jumba la protokoto. Niliuza pini kwenye ubao na kuweka ubao wa kuzuka kwa Batri ya JST na upande wake wa juu ukiangalia ukumbi wa maandishi kama ilivyoonyeshwa hapo juu. Hakikisha kuwa umeuzia waya kwa betri nzuri na chini kwa pini za kulia unapoweka sehemu hii. Ikiwa umekosea utabadilisha polarity kwa sehemu na uwezekano wa kuziharibu zote. Kwa hivyo tafadhali, angalia na uangalie tena kabla ya kutengeneza na kuingiza betri.

Hatua ya 12: Programu

Ili kusanikisha na / au kurekebisha programu utahitaji Arduino IDE na faili za bodi za Trinket M0 pamoja na maktaba za VL53L0X. Yote hiyo iko hapa, hapa, na hapa.

Fuata maagizo ya kutumia Adafruit M0 kwenye tovuti yao ya kujifunza hapa.

Mara baada ya programu kupakiwa bodi inapaswa kuanza na kukimbia kwenye unganisho la serial la USB. Sogeza upande wa ubao na VL53L0X karibu na ukuta au mkono wako na unapaswa kuhisi kutetemeka kwa gari. Mtetemo unapaswa kupungua kwa kiwango cha mbali zaidi kutoka kwa kifaa kitu ni.

Tabia inayoonekana kwenye kifaa inaelezewa kwa maoni katika msimbo wa chanzo. Lakini grafu iliyoambatanishwa inapaswa kutoa nukta hii vizuri. Kifaa hakipaswi kuanza kutetemeka hadi karibu 863 mm kutoka kwa kitu. Itafikia kiwango cha juu cha kutetemeka kwa 50 mm kutoka kwa kitu. Ikiwa unasogea karibu na kitu kuliko mm 50, kifaa hakitatoa mtetemo wowote zaidi kuliko ilivyo kwa 50 mm.

Hatua ya 13: Ufungaji

Niliunda kiambatisho na 3D nilichapisha kwenye plastiki ya ABS. Unaweza kuichapisha katika PLA au ABS au nyenzo yoyote unayotaka. Ninatumia ABS kwa sababu ninaweza kusambaza vipande vya asetoni kwenye bodi ikiwa inahitajika. Bodi niliyoiunda ni rahisi na ina shimo kwa bandari ya USB kwenye Trinket na shimo la kubadili nguvu. Nilifanya bodi hizo mbili kukatika pamoja na mikono kidogo pande za sanduku. Sipendi sana kwa hivyo nina uwezekano wa kuibadilisha. Kwa kweli, unaweza kufanya mabadiliko yoyote ambayo ungependa kuona.

Hivi sasa kwa toleo hili, sanduku lazima lifunguliwe ili kukata betri ya LiPo ili kuijaza tena. Ikiwa nitaunda bodi ya mzunguko kwa mradi huu nitaongeza kiunganishi kingine ili kufanya betri ipatikane bila kufungua sanduku. Inawezekana kufanya hivyo kwenye muundo huu wa protoboard na tengeneza shimo kwa kontakt kwa kuchaji. Ikiwa unataka kujaribu hii tafadhali shiriki matokeo yako.

Niliweza kubuni sanduku ambalo sikuchukia kabisa. Tutatumia hii kujaribu mfumo. Nimeambatanisha juu na chini ya sanduku kama faili za STL na bracket / mwongozo niliyoongeza chini. Niliongeza miongozo kwa kutumia asetoni ili kuziunganisha sehemu hizo kwa kemikali. Ukifanya hivyo, kuwa mwangalifu. Unaweza kuona mkutano hapo juu.

Hatua ya 14: Sasa Je

Nichunguze… mimi ni mzee na labda nimesahau kitu au nimechanganyikiwa. Ninasoma tena na kuangalia hii lakini, bado ninaweza kukosa vitu. Jisikie huru kuniambia chochote nilichofanya / kufanya vibaya.

Na, kwa kuwa sasa umeunda bodi ya Rada ya Pembeni na kuipakia na betri ya LiPo iko kwenye kesi nzuri iliyochapishwa ya 3D (ninapoimaliza au, ikiwa ulifanya yako mwenyewe), unafanya nini baadaye? Nadhani unapaswa kupata uzoefu na jinsi inavyofanya kazi na kufanya marekebisho kwenye programu. Makubaliano ya leseni katika programu inasema unaweza kuitumia lakini ukifanya mabadiliko yoyote unahitajika kushiriki nao. Sisemi kwamba programu ya mradi huu ni ngumu au ya kushangaza kwa njia fulani. Inatimiza malengo yake lakini kuna nafasi ya kuboresha. Saidia kukiboresha kifaa hiki na kushiriki na sisi wote. Kumbuka, mradi huu unahusu kusaidia watu. Kwa hivyo, msaada!