Ultrasonic Batgoggles: Hatua 14 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

Unataka ungekuwa popo? Unataka Kupata Uelewa? Unataka kujaribu "kuona" na masikio yako? Kwa Agizo langu la kwanza, nitakuonyesha jinsi ya kuunda batgoggles zako za ultrasonic ukitumia koni ya microcontroller ya Arduino, sensorer ya ultrasonic ya Devantech na miwani ya kulehemu kwa karibu $ 60 au chini ikiwa tayari unayo vifaa vya elektroniki vya kawaida. Unaweza pia kuruka vifaa vya elektroniki na utengeneze kinyago rahisi cha kuvaa kwenye sinema inayofuata ya Batman. Katika kesi hiyo, gharama ingekuwa tu $ 15 tu. Miwani hii hukuruhusu kupata uzoefu wa jinsi ya kutumia vidokezo vya ukaguzi kama popo na imekusudiwa watoto katika mazingira ya kituo cha sayansi kujifunza juu ya echolocation. Lengo lilikuwa kuweka gharama chini kadiri inavyowezekana, epuka kufanya aina ya mwingiliano kuwa wa kawaida au hauhusiani na madhumuni yake ya kielimu na kuhakikisha kuwa aina ya vifaa vya kifaa inajumuisha mada hiyo. Kwa majadiliano kamili juu ya muundo wake, tafadhali angalia ukurasa wa wavuti wa mradi. Ili kuweka gharama na ukubwa wa chini, kiini cha Arduino kimejengwa kinatumika hata hivyo, lakini mradi huu unafanya kazi sawa na watawala wadogo wa Arduino waliojengwa hapo awali. Miwani hii ilijengwa kwa " Utafiti unaozingatia nguvu ya Mtumiaji na Ubunifu "katika mpango wa Sanaa, Media na Uhandisi katika Chuo Kikuu cha Arizona State.

Hatua ya 1: Vifaa vya lazima

-Arduino au mdhibiti mdogo anayefananishwa * (ikiwa unayo pesa unaweza kununua Arduino mini / nano au utumie boarduino, vinginevyo nitakuonyesha jinsi ya kutengeneza koni ndogo na ya bei rahisi ya Arduino kwa mradi huu.) - Miwani ya kulehemu (Yangu ni Chapa ya "Neiko" na hupatikana kwa urahisi kwenye eBay kama "Flip up glasi za kulehemu" kwa dola 3-10 zilizosafirishwa, aina hii maalum inafanya kazi vizuri) -Devantech SRF05 Sensor Ultrasonic (au sensorer nyingine inayofanana - hata hivyo, SRF05 ina matumizi ya chini ya nguvu ya 4mA na azimio kubwa kutoka 3 cm hadi mita 4, ni karibu $ 30) - kitu cha kutengeneza masikio kutoka (nilitumia koni za plastiki, tazama pia: "Jinsi ya kujenga vazi bora la popo") - aina fulani ya Ufungaji wa vifaa vya elektroniki-3/8 "mgawanyiko wa mshono uliobadilika mweusi uliochanganywa mweusi (kuficha waya zinazounganisha) -buzzer ya pizo inayoweza kukimbia kwenye dawa ya 5v-9v-assorted-plasti-dip inaweza (nyeusi) Microcontroller Electronics (vifaa hivi vinaweza kurukwa ikiwa unatumia kidhibiti kilichojengwa hapo awali) - Arduino iliyowekwa Atmega8 au 168 DIP chip. o bodi au programu ya ArduinoMini USB - Bodi ndogo ya PC (inapatikana kwa Radioshack) - kontakt 9V ya betri (inapatikana katika Radioshack) - 7805 5v mdhibiti wa voltage- kioo 16 MHz (inapatikana @ sparkfun) - 22pF capacitors (inapatikana @ sparkfun) - 10 microF capacitor ya elektroliti - 1 microF electrolytic capacitor- 1k kontena na 1 LED (hiari lakini inapendekezwa sana) - 2N4401 transistor (hiari) - vichwa vya kike na vya kiume (hiari) - tundu 28 la pini ya DIP au tundu 14 za pini za DIP (hiari) - ndogo ubao wa mkate wa prototyping (hiari) Vitu vya elektroniki pia vinaweza kupatikana kutoka kwa www.digikey.com au www.mouser.com Zana na vifaa unavyoweza kuhitaji-kutengenezea chuma-moto gundi bunduki-Dremel-habari-karatasi-kufunika mkanda-waya-sandpaper-waya wavamizi nk.

Hatua ya 2: Tengeneza Masikio kadhaa

Uko huru kutumia mawazo yako kujenga masikio yako. Hakuna glasi za popo zinazopaswa kuwa sawa! Nilitumia koni za plastiki ambazo hutumiwa kwa tiba ya mwili, ambayo tulikuwa na ugavi mkubwa wa maabara yetu. Lakini mafunzo haya hutoa chaguo jingine nzuri kwa masikio ya popo. Kwanza nilichora mviringo na mkali na kuikata na Dremel. Nilihifadhi kipande cha cutoff kutumia ndani ya sikio.

Hatua ya 3: Kata Masikio

Nilikata vipande vilivyokatwa vya koni na Dremel, ili viwe vidogo na moto vikaviunganisha ndani ya vipande vikubwa vya koni. Hawakutoshea sawasawa lakini baada ya kuwashika kwa mkono gundi moto iliishika vizuri. Ikiwa unajiachia nafasi ya kutosha chini ya masikio, unaweza kupachika umeme kwa urahisi ndani ya sikio, sikio moja kwa mdhibiti, na moja kwa betri. Kwa bahati mbaya, sikuacha nafasi ya kutosha na ilibidi nitumie eneo la nje. Tafadhali jihadharini usijichome moto wakati unatumia bunduki ya gundi moto !!! Unaweza pia kuyeyuka kwa urahisi koni za plastiki kwa bahati mbaya.

Hatua ya 4: Andaa Goggles

Miwani ambayo nilinunua ilikuwa rangi ya maji ya kung'aa isiyopendeza sana. Ili kufanya glasi ziwe zaidi, toa lensi (ondoa kipande cha pua kwanza), uziweke mchanga, na upulize dawa ya Plasti Dip ili uwape muundo mzuri wa mpira. Kabla ya kunyunyizia dawa, nilificha mambo ya ndani ya miwani na sehemu zinazogusa ngozi na mkanda wa kuficha. Pia sikutumia rangi yoyote kwa kipande cha pua kwa sababu rangi hupunguza ubadilishaji wa vifaa vya glasi kidogo na kipande cha pua ni muhimu kushika miwani pamoja. Utataka pia mchanga na kunyunyizia masikio pia. Vumbi la plastiki lililopakwa mchanga ni mbaya kwa mapafu na macho yako kwa hivyo tafadhali vaa kinyago na glasi za usalama kwa hatua hizi. Nilinyunyiza kanzu 3 na karibu dakika 10-15 kati ya kanzu kupata muundo sawa. Wakati wa mvua, rangi hiyo inaonekana kuwa nyepesi, lakini inakauka kwa muundo wa matte.

Hatua ya 5: Kusanya Elektroniki

Hatua hizi ni za hiari ikiwa unatumia mdhibiti mdogo wa Arduino aliyejengwa tayari. Walakini, kwa kuwa unatumia tu uwezo wake mdogo ina maana zaidi kutengeneza toleo la barebones la Arduino ambayo ni ndogo sana na ni rahisi kuzaliana. Sehemu hii inaweza kuwa ngumu kidogo kwa mtu asiye na uzoefu wa umeme, lakini inapaswa kuwa rahisi kwa mtu yeyote ambaye amekusanya vifaa rahisi vya elektroniki. Mchoro "wa skimu" kwa umeme umeambatanishwa. Mpangilio umetokana sana na mpango wa David A. Mellis Atmega8 Standalone schematic. Ikiwa kuna maslahi nitafanya kujitolea kufundisha kwa hatua hii. Mzunguko wa nguvu uliopunguzwa unatoka kwa kitabu cha Tom Igoe's Physical Computing. Nilijumuisha picha ya toleo la bodi ya PC (na sensor / buzzer haijaunganishwa) pamoja na toleo la prototyping iliyojengwa kwenye ubao wa mkate kwa kumbukumbu. Toleo la ubao wa mkate pia linaonyesha jinsi ya kuunganisha bodi ya Arduino kama programu ya USB ya chip ndogo ya kudhibiti. Kwa kuwa nilitumia tundu la DIP kwa chip, naweza pia kuondoa chip na kuiweka kwenye bodi ya Arduino kuipanga, lakini inaweza kuwa ngumu kuvuta chip bila kuinama pini zote - ndio sababu nilijumuisha mwanamke pini za kichwa kwa tx / rx. Ingawa bodi ni nyembamba sana, unaweza kuona kwamba pini zote za mtawala zina pedi ya solder inayoweza kuunganishwa. Kwa kuwa sio lazima kwa mradi huu sikuweza kuuza vichwa vya kike kwenye pini ambazo hazijatumiwa lakini ikiwa zingekuwa, ungekuwa na uwezo kamili wa Diocimilia ya Arduino isipokuwa kwenye bodi ya USB kwenye kifurushi kidogo sana. Upana wa bodi ni takriban nusu moja ya bodi ya Diecimilia na urefu sawa. (hapa kuna usanidi kama huo.) Ni chaguo kutumia transistor kuwezesha buzzer, Arduino inaweza kutoa sasa ya kutosha kutoka kwa pini yenyewe. Walakini, kutumia transistor hukuruhusu kutumia vifaa vingine vya kutengeneza sauti isipokuwa buzzer ikiwa unayo.

Hatua ya 6: Andaa Buzzer na waya za Sensorer

Sensor ya ultrasonic na buzzer inahitaji waya mrefu ili kukimbia kutoka kwenye glasi hadi kwa umeme. Sensorer ya ultrasonic inahitaji waya 4 (5v, ardhi, echo, trigger) na buzzer inahitaji waya mbili (pato la dijiti kutoka kwa mtawala, ardhi). Kwa mipango mingine unaweza kutumia kebo 5 ya waya, ikiwa unayo na ushiriki unganisho la ardhi kati ya buzzer na sensor. Nilikuwa na Ribbon ya waya 4 tu kwa hivyo nilitumia hiyo kwa sensorer ya ultrasonic na nikatumia kebo ya waya mbili kwa buzzer. Kwa kuwa buzzer ina viunganisho viwili niliuza safu ya vichwa vya kike kwa waya mbili kwa nafasi sahihi, kwa njia hii ninaweza kuondoa buzzer ya piezo ikiwa ni lazima. Sensor ina mashimo ya kutengenezea ambayo unapaswa kwenda kichwa na kutumia. Hakikisha kutumia upande sahihi, mashimo upande wa pili ni kwa programu ya sensorer na haitafanya kazi!

Hatua ya 7: Maliza waya

Pini inayofuata ya kichwa cha kiume cha solder hadi mwisho mwingine wa waya. (Hizi zitaunganisha kwa mdhibiti mdogo.)

Hatua ya 8: Pakia Msimbo

Ili kupakia nambari hiyo, unganisha pini 5v, ardhi, TX, RX kwenye ubao wa PC kwa pini zile zile kwenye chip iliyoondolewa bodi ya Arduino ukitumia waya zingine. Kisha unganisha pini ya kuweka upya kwenye bodi ya PC hadi mahali pini 13 ingeenda kwenye tundu la DIP kwenye ubao wa Arduino. Ikiwa hii inachanganya, tafadhali angalia picha ambayo inarudiwa, isipokuwa na Arduino Mini. Ifuatayo tu pita nambari iliyoambatishwa kwenye kihariri cha Arduino (au vinjari na ufungue faili ya.pde katika Arduino baada ya kupakua) na uchague bandari inayofaa na chip ya Arduino unayotumia na bonyeza kitufe cha kupakia. kisha kutofautisha muda wa kati ya beep kulingana na umbali uliopimwa na sensor. Kwa hivyo, ikiwa uko karibu na kitu, muda wa kati ya beep hupungua na beep hufanyika haraka. Ikiwa uko mbali na kitu, muda wa kati ya beep huongezeka ili bleeps itokee polepole zaidi. Mdhibiti huangalia umbali kila 60ms, kwa hivyo muda wa kati ya beep hubadilika sana. Hivi sasa imepunguzwa kwa hivyo inchi 1 hufanya tofauti ya 10ms katika kipindi cha kati ya beep. Hii inafanya miwani kufanya kazi vizuri kwa umbali wa karibu, lakini inaweza kuongezeka ili kufanya kazi vizuri zaidi kwa umbali zaidi. Nilijaribu upeo wa ufafanuzi ambao uliongeza masafa kwa umbali wa karibu (kutumia fscale lakini haikuonekana kubadilisha majibu sana badala ya tani za nambari, kwa hivyo niliifuta.) Kwa kuwa wakati unachukua kusoma umbali unategemea umbali wa kitu kinachohisiwa (sensorer inarudi kunde hadi urefu wa 30ms) nambari hupima wakati uliochukua kupata usomaji na hulipa fidia wakati wa kuchelewa kwa kiasi hicho. Mstari wowote kwenye nambari umetolewa maoni na ni -ufafanuzi.

Hatua ya 9: Weka Elektroniki kwenye Hifadhi

Kata neli iliyochanganywa kwa hivyo ni urefu wa kulia kutoka kwa miwani hadi kwa mkono au mfukoni. Weka waya zinazounganisha na sensorer ya ultrasonic na buzzer ya piezo ndani ya mshono uliogawanyika neli iliyochanganywa. Piga shimo kwenye ua wako ambao unaweza kutoshea neli iliyochanganywa. Nilifanya hivi kwa kutumia njia ya kujaribu na makosa kuanzia na saizi ndogo na kuongeza kipenyo hadi neli iwe sawa. Tumia waya kupitia shimo kisha ubonyeze kwenye neli iliyochanganywa. Kamba zangu ni ndefu kidogo kwa hivyo ilibidi nizikunje ili kutoshea. Velcro zingine hushikilia bodi ya mzunguko kwenye ua.

Hatua ya 10: Unganisha waya

Sasa unaweza kutumia pini za kichwa cha kiume kwenye ncha za waya zako na unganisha kwenye pini zinazofaa kwenye bodi ya PC (tumia mpango!). Ikiwa unatumia Arduino yako mwenyewe basi tumia tu alama sawa za pini kama ilivyo kwenye mpango.

Hatua ya 11: Funga Ufungaji

Kioo hiki kilikuwa na screws ya kuifunga lakini vifungo vingine (altoids bati?) Vinaweza kufungwa tu. Kwa kuwa sikuwa na hakika ikiwa inafanya kazi, nilitumia mkanda kuifunga kwa sasa.

Hatua ya 12: Ambatanisha Masikio

Ili kushikamana na masikio lazima kwanza tuweke nafasi mbili za wima na dremel masikioni ili kamba ipite.

Hatua ya 13: Kuunganisha Masikio Kuendelea

Baada ya kupitisha kamba kwenye masikio, nilitumia Velcro kuweka masikio kwa miwani. Hii ilimalizika kutokuwa thabiti, lakini inaweza kubadilika sana kuwafanya waelekeze njia sahihi. Kuziunganisha zingekuwa za kudumu zaidi, lakini Velcro imenusurika kwa demos kadhaa. Sensa ya ultrasonic kwa namna fulani ilikuwa inafaa kabisa kusukumwa kwenye mfumo wa kufunga kwa uwezo wa kupinduka kwa glasi. Lazima uvute sura ya glasi ya mpira kutoka kwenye kipande cha lensi ya plastiki kidogo kutoka juu ili kufanya nafasi kisha sensor inakaa ndani. Sensor hutoka wakati mwingine, kwa hivyo gundi kidogo inaweza kuitengeneza vizuri. Kwa bahati mbaya njia hii ya kushikamana inafanya iwezekane kupindua lensi tena.

Hatua ya 14: Uzoefu wa Echolocation

Chomeka betri weka kiambatisho mfukoni na uchunguze! Karibu unapofika kwenye vitu kwenye mstari wako wa kuona, kasi ya beeps, unazidi kupata, polepole hupiga. Tafadhali usivae hizi katika mazingira hatarishi au kwenye trafiki! Miwani hii ni kwa madhumuni ya kielimu tu na imekusudiwa kwa mazingira yanayodhibitiwa kwani imekusudiwa kuzuia maono yako ya pembeni na maono ya kawaida ili uweze kutegemea vichocheo vya ukaguzi. Sina jukumu la majeraha yoyote kwa sababu ya kuvaa miwani hii! Asante! Kwa kuwa hii inategemea Arduino, unaweza kuongeza kwa urahisi Zigbee au moduli ya blueSMIRF kuziunganisha na kompyuta bila waya. Kazi ya baadaye inaweza kuwa inaongeza piga kurekebisha unyeti na kuongeza kitufe cha kuwasha / kuzima.

Zawadi ya Pili katika Mashindano ya Roboti ya Maagizo na RoboGames