Syze radari: 14 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Verën e kaluar ndërsa ishim me pushime në Maine, takuam një çift tjetër: Majk dhe Linda. Linda ishte e verbër dhe kishte qenë e verbër që nga lindja e (mendoj) fëmijës së tyre të parë. Ata ishin vërtet të mirë dhe ne kishim shumë të qeshura së bashku. Pasi erdhëm në shtëpi, nuk mund të ndaloja së menduari se si do të ishte të jesh i verbër. Të verbërit kanë qen dhe shkopinj të syrit dhe jam i sigurt se shumë gjëra të tjera do t'i ndihmojnë. Por megjithatë, duhet të ketë shumë sfida. Unë u përpoqa të imagjinoja se si do të ishte dhe pyesja veten, si një nerd elektronik, nëse mund të bëja diçka.

I dogji sytë një verë me një saldator kur isha rreth 20 vjeç (histori e gjatë … fëmijë memec). Somethingshtë diçka që nuk do ta harroj kurrë. Gjithsesi, unë i kisha patur sytë për një ditë. Mbaj mend që nëna ime përpiqej të më kalonte nëpër rrugë. Vazhdoja ta pyesja nëse makinat kishin ndalur. Ajo tha diçka si: "Unë jam nëna jote … a mendon se do të të nxirrja jashtë në trafik?" Duke menduar se çfarë dweeb isha kur isha adoleshente, pyesja veten. Por nuk mund ta kapërceja duke mos ditur nëse kishte diçka për të më goditur në fytyrë ndërsa ecja. Isha shumë i lumtur dhe i lehtësuar kur hoqëm arna. Kjo është e vetmja gjë pranë 'përvojës' që kam pasur në jetën time në lidhje me verbërinë.

Kohët e fundit kam shkruar një Udhëzues tjetër për një mik të ri në punë i cili humbi shikimin në syrin e tij të djathtë dhe një pajisje që i bëra atij për t'i treguar nëse kishte diçka në anën e tij të djathtë. Nëse doni ta lexoni është këtu. Ajo pajisje përdorte një sensor Time-of-Flight nga ST Electronics. Rreth një minutë pasi përfundova atë projekt vendosa që mund të bëja një pajisje për të ndihmuar të verbërit. Sensori VL53L0X që kam përdorur në atë projekt ka një sensor vëllai/motre të madhe të quajtur VL53L1X. Kjo pajisje mund të masë distanca më të mëdha se VL53L0X. Kishte një tabelë shpërthimi për VL53L0X nga Adafruit dhe për VL53L1X kishte një tabelë shpërthimi nga Sparkfun. Vendosa të krijoj një palë syze me VL53L1X në pjesën e përparme dhe një pajisje reagimi haptik (motor vibrues) pas syzeve pranë urës së hundës. Unë do të lëkundja motorin në përpjesëtim të kundërt me distancën nga një objekt, domethënë sa më afër që një objekt të ishte me syzet, aq më shumë do të dridhej.

Duhet të vërej këtu se VL53L1X ka një Fushë Pamjeje shumë të ngushtë (të programueshme midis 15-27 gradë) që do të thotë, ato janë SHUMY të drejtuara. Kjo është e rëndësishme pasi jep një zgjidhje të mirë. Ideja është që përdoruesi të lëvizë kokën si një antenë radari. Kjo së bashku me FOV të ngushtë i lejon përdoruesit të dallojë më mirë objektet në distanca të ndryshme.

Një shënim në lidhje me sensorët VL53L0X dhe VL53L1X: ata janë sensorë të kohës së fluturimit. Kjo do të thotë se ata dërgojnë një impuls LASER (fuqi e ulët dhe në spektrin Infrared kështu që ata janë të sigurt). Sensori tregon sa kohë duhet për të parë që pulsi i reflektuar të kthehet. Pra distanca është e barabartë me normën X kohë siç e mbajmë mend të gjithë nga orët e matematikës/shkencës apo jo? Pra, ndani kohën në gjysmë dhe shumëzoni me shpejtësinë e dritës dhe merrni distancë. Por siç u theksua nga një anëtar tjetër i Instructables, syzet mund të quheshin LiDAR Glasses pasi përdorimi i një LASER në këtë mënyrë është Distanca dhe Shkallëzimi i Dritës (LiDAR). Por siç thashë, jo të gjithë e dinë se çfarë është LiDAR, por unë mendoj se shumica e njerëzve e njohin RADAR. Dhe ndërsa drita infra të kuqe dhe radio janë të gjitha pjesë e spektrit elektromagnetik, drita nuk konsiderohet valë radio siç janë frekuencat e mikrovalëve. Pra, unë do ta lë titullin si RADAR, por tani, ju e kuptoni.

Ky projekt përdor në thelb të njëjtën skemë si ajo për projektin tjetër … siç do të shohim. Pyetjet e mëdha për këtë projekt janë, si i montojmë pajisjet elektronike në gota dhe çfarë syze përdorim?

Hapi 1: Syzet

Vendosa që ndoshta mund të krijoj një palë syze të thjeshta dhe t'i printoj me printerin tim 3D. Unë gjithashtu vendosa që më duhej të printoja vetëm skeletin ose kornizën e syzeve. Unë do të shtoja një tabelë qarku të shtypur për të bashkuar përbërësit. Bordi i qarkut të shtypur (protoboard) do të ngjitej në kornizat të cilat do t'i shtonin forcë të gjithë montimit. Një paraqitje 3D e kornizave është treguar më lart.

Skedarët STL janë bashkangjitur gjithashtu në këtë hap. Ekzistojnë tre skedarë: left.stl, right.stl (kufjet/krahët) dhe syzet.stl (kornizat).

Hapi 2: Bordi i Qarkut të Shtypur

Kam përdorur një pjatë Adafruit Perma-Proto Full Sized. E vendosa tabelën e bukës mbi pjesën e përparme të gotave dhe i përqendrova ato. Skajin e sipërm të syzeve e kam bërë edhe me pjesën e sipërme të protoboardit. Pjesa drejtkëndëshe e syzeve që shtrihet nga lart është vendi ku përfundimisht do të montohet sensori Time-Of-Flight. Një pjesë e mirë e pjesës së sipërme të kësaj pjese të kornizave ngjitet sipër protoboardit. Kjo është në rregull pasi nuk kemi nevojë të lidhim asgjë në krye të sensorit, vetëm në pjesën e poshtme.

Ekziston një vrimë në qendër të dërrasës së bukës që është pothuajse saktësisht në majë të vendit ku ura e hundës do të jetë në gota. Unë shënova 4 vrimat që janë në kornizë në protoboard duke përdorur një shënues të majës së hollë. Pastaj shpova vrimat në tabelën e bukës.

Tjetra, i vendosa kornizat në dërrasën e bukës duke përdorur vida M2.5. Të miat janë najlon dhe unë mora një komplet të tërë vidash nga Adafruit për këtë qëllim. Pasi vidhat ishin bashkuar, mora një shënues dhe tërhoqa një vijë rreth kornizave në dërrasën e bukës. Për mua, unë shënova drejt poshtë pikat në anët e kornizave ku do të vendosen pjesët e veshit. Kjo është preferenca ime … por ndoshta ju do të dëshironi që pjesët e veshit të kornizës të jenë të dukshme.

Hapi 3: Prerja e tij

Tjetra i hoqa 4 vidhat nga mbajtja e kornizave në dërrasën e bukës. Bëra një heqje të përafërt të materialit jashtë vijës që shënuam. Isha i kujdesshëm që të qëndroja pak larg linjave sepse do ta përsosja këtë më vonë me rërësin e rripit të tavolinës që kam. Ju mund të përdorni një skedar … por ne po dalim përpara vetes.

Ju mund të shkurtoni përafërsisht rreth vijës duke përdorur çfarëdo mjeti që keni. Ndoshta një sharrë brezi? Epo, nuk kam një. Unë kam një 'nibbler' për bordet e qarkut të shtypur kështu që e kam përdorur atë. Në fakt, u desh një kohë e mjaftueshme dhe është e vështirë të bësh. Por materiali i bordit të qarkut të shtypur mund të copëtohet dhe plasaritet dhe kështu, unë doja të ecja ngadalë. Unë e gërvishta rrugën time dhe gjithashtu lart në zonën e hundës … por vetëm përafërsisht. Ju mund të shihni se çfarë po bëja në foton e mësipërme.

Hapi 4: Lustrim ose Paraqitje

Unë e hoqa materialin shumë më afër linjës duke përdorur rrënduesin tim të rripit të tavolinës. Përsëri, mund të përdorni një skedar nëse nuk keni asgjë tjetër. E tëra që mund të them këtu për lëmimin është se, në varësi të grimcës së gërryesit në rërës, kujdesuni për sa material përpiqeni të hiqni. Nuk ka kthim mbrapa. Ndonjëherë një rrëshqitje e vetme mund të prishë tabelën (ose të paktën ta bëjë atë të duket asimetrike ose me njolla). Pra, merrni kohën tuaj.

Ju mund të shihni fotot e mia para dhe pas më lart.

Hapi 5: Akordimi i mirë

Unë i bashkova përsëri kornizat me 4 vidhat dhe u ktheva te rërës. Unë e rrëzova me shumë kujdes deri në skajin e kornizave. Unë kisha nevojë të përdorja një skedar të rrumbullakët në pjesën e hundës sepse thjesht nuk mund ta bëja atë kthesë të mprehtë në rërësin tim. Shihni rezultatet e mia përfundimtare më lart.

Hapi 6: Shtimi i sensorit

Në këtë pikë shtova bordin e prishjes së sensorit VL53L1X. Së pari shtova dy vida najloni të gjata M2.5 duke i shtyrë ato nëpër vrimat në korniza dhe nëpër vrimat në VL53L1X. Shtova një arrë najloni në secilën vidë dhe i shtrëngova shumë butësisht. Mbi majën e secilës arrë shtova dy (katër gjithsej) rondele najloni. Këto janë të nevojshme për t'u siguruar që sensori VL53L1X të jetë paralel me protoboard.

Vendosa një shirit terminal me 6 pozicione mbi tabelë në një pozicion në mënyrë që vrimat në pjesën e sipërme të VL53L1X të rreshtohen me dy vidhat që vendosa në krye të kornizave (me rondele najloni). Shtova arra najloni në skajet e vidhave dhe përsëri, i shtrëngova butësisht. Shikoni fotografitë e mësipërme.

Hapi 7: Skematike

Siç thashë më herët, skema është përafërsisht e njëjtë me atë për projektin e Radarit Periferik. Një ndryshim është se shtova një buton (një ndërprerës i kontaktit monetar). Unë imagjinoj që në një moment do të na duhet një për të ndryshuar modalitetet ose për të zbatuar ndonjë veçori … kështu që, më mirë ta kemi tani sesa ta shtojmë më vonë.

Unë gjithashtu shtova një potenciometër 10K. Tenxhere përdoret për të rregulluar distancën që softueri do ta konsiderojë si distanca maksimale për t'iu përgjigjur. Mendojeni atë si një kontroll ndjeshmërie.

Skema është treguar më lart.

Lista e pjesëve (të cilën duhet ta kisha dhënë më herët) është si më poshtë:

SparkFun Distance Sensor Breakout - 4 Metër, VL53L1X - SEN -14722 Adafruit - Mini Motor Vibrues - ID e PRODUKTIT: 1201Adafruit - Bateri Lithium Jon Polymer - 3.7v 150mAh - ID E PRODUKTIT: 1317Adafruit Perma -Proto PCB me madhësi të plotë ID: 1606 Butonat e kalimit prekës (6 mm të hollë) x 20 pako - ID e produktit: 1489 Sparkfun - Lidhës me kënd të drejtë JST - Rezistencë ohm me anë të vrimës 2 -Pin - PRT -0974910K - Junkbox (shikoni në dyshemenë tuaj) Rezistencë 10K -100K ohm - Junkbox (shikoni në dyshemenë tuaj pranë rezistencave 10K) 2N3904 NPN Transistor - Junkbox (ose telefononi një mik) Disa tela lidhës (kam përdorur 22 matës të bllokuar)

Për të ngarkuar baterinë LiPo unë gjithashtu mblodha: Adafruit - Micro Lipo - Ngarkues USB LiIon/LiPoly - v1 - ID e PRODUKTIT: 1304

Hapi 8: Vendosja e përbërësve

Po përpiqesha të isha aq i zgjuar sa të mundja në lidhje me vendosjen e përbërësve. Unë zakonisht përpiqem të rreshtoj disa kunja si fuqia dhe toka … nëse mundem. Unë përpiqem të paktën të minimizoj gjatësinë e telit. Më duhej të jem i sigurt për të lënë një hapësirë sipër ku ura e hundës është për motorin e dridhjeve. Në fund arrita në vendosjen që mund të shihet në foton e mësipërme.

Hapi 9: Bazat

Së pari i bashkova të gjithë përbërësit në tabelë në pozicionet për të cilat kisha vendosur. Tjetra, shtova lidhjet tokësore. Me lehtësi një nga shiritat e mëdhenj të gjatë në PWB ishte ende e ekspozuar kështu që, unë e bëra këtë shirit të zakonshëm.

Fotografia e mësipërme tregon lidhjet e tokës dhe rezistencën 10K. Unë nuk do t'ju them se ku të vendosni çdo tel pasi shumica e njerëzve kanë idetë e tyre se si t'i bëjnë gjërat. Unë thjesht do t'ju tregoj se çfarë kam bërë.

Hapi 10: Tela

Shtova pjesën tjetër të telave siç tregohet në figurën e mësipërme. Shtova një copë kasetë të dyfishtë nën motorin e dridhjeve për të siguruar që ajo të mbahet në vend. Materiali ngjitës që tashmë erdhi në pjesën e poshtme të motorit nuk u ndje aq i fortë për mua.

Kam përdorur tela 22 matës për lidhjet e mia. Nëse keni diçka më të vogël, përdorni atë. Kam përdorur matës 22 sepse është më i vogli që kisha në dorë.

Hapi 11: Kllapa e baterisë

Unë printova 3D një kllapa për të mbajtur baterinë LiPo (paraqitja e saj është treguar më lart). Unë shënova dhe shpova vrima në protoboard për të montuar kllapën në anën e kundërt të syzeve nga përbërësit siç tregohet më sipër.

Duhet të vërej këtu se kllapa është shumë e hollë dhe e dobët dhe duhet ta printoj me material mbështetës (kam përdorur plastikë ABS për të gjitha pjesët për këtë projekt). Ju lehtë mund të prishni kllapën duke u përpjekur të hiqni materialin mbështetës, kështu që shkoni lehtë.

Një gjë që bëj për t’i bërë pjesët e mia më të forta është t’i zhyt ato në aceton. Sigurisht që duhet të jeni shumë të kujdesshëm duke e bërë këtë. E bëj në një zonë të ajrosur mirë dhe përdor doreza dhe mbrojtje për sytë. Unë e bëj këtë pasi heq materialin mbështetës (natyrisht). Unë kam një enë me aceton dhe, duke përdorur piskatore, e zhyt plotësisht pjesën në aceton për ndoshta një sekondë ose dy. E heq menjëherë dhe e lë mënjanë të thahet. Zakonisht i lë pjesët për një orë ose më shumë para se t'i prek ato. Acetoni do të 'shkrijë' ABS kimikisht. Kjo ka efektin e vulosjes së shtresave të plastikës.

Skedari STL për kllapa i bashkëngjitet këtij hapi.

Hapi 12: Programimi

Pas kontrollimit të dyfishtë të të gjitha lidhjeve të mia, bashkova kabllon USB për të programuar Trinket M0.

Për të instaluar dhe/ose modifikuar softuerin (bashkangjitur këtij hapi) do t'ju duhet Arduino IDE dhe skedarët e bordit për Trinket M0 si dhe bibliotekat për VL53L1X nga Sparkfun. E gjithë kjo është këtu, dhe këtu.

Nëse jeni i ri në të, ndiqni udhëzimet për përdorimin e Adafruit M0 në faqen e tyre të mësimit këtu. Pasi të jetë ngarkuar softueri (i shtuar në këtë hap), bordi duhet të fillojë dhe të funksionojë me energji nga lidhja serike USB. Lëvizni anën e tabelës me VL53L1X afër një muri ose dorës tuaj dhe duhet të ndjeni që motori dridhet. Dridhja duhet të ulet në amplitudë sa më larg pajisjes të jetë një objekt.

Unë dua të theksoj se ky softuer është kalimi i parë në këtë. Kam bërë dy palë gota dhe do t'i bëj dy të tjera menjëherë. Ne (unë dhe të paktën një person tjetër që punojmë në këtë) do të vazhdojmë të rafinojmë softuerin dhe të postojmë çdo përditësim këtu. Shpresa ime është që edhe të tjerët ta provojnë këtë dhe të postojnë (ndoshta në GitHub) çdo ndryshim/përmirësim që ata bëjnë.

Hapi 13: Përfundimi i Kornizave

I futa pjesët e veshit në gropën në të dy anët e syzeve dhe aplikova aceton duke përdorur një majë. Unë thith acetonin kështu që marr një sasi të mirë kur e shtyp atë në qoshe. Nëse ato kapen fort, atëherë acetoni do të bartet përmes tërheqjes kapilare. Sigurohem që ato janë pozicionuar drejt dhe nëse është e nevojshme përdor diçka për t'i mbajtur në vend për të paktën një orë. Ndonjëherë unë aplikoj përsëri dhe pres një orë tjetër. Acetoni bën një lidhje të shkëlqyeshme dhe syzet e mia duken mjaft të forta në kufirin e kornizës.

Sigurisht, këto gota janë vetëm një prototip, kështu që unë e mbajta dizajnin të thjeshtë dhe kjo është arsyeja pse nuk ka mentesha për krahët e syzeve. Ata punojnë mjaft mirë gjithsesi. Por, nëse dëshironi, gjithmonë mund t'i ridizajnoni me varen.

Hapi 14: Mendimet përfundimtare

Kam vënë re se sensori nuk funksionon mirë në dritën e diellit. Kjo ka kuptim pasi jam i sigurt që sensori është i ngopur me rreze IR nga dielli duke e bërë të pamundur ndarjen e tij nga pulsi që lëshon sensori. Megjithatë, ata do të bënin gota të mira brenda dhe gjatë netëve dhe ndoshta ditëve me re. Sigurisht, më duhet të bëj më shumë teste.

Një gjë që do të bëj për të ndryshuar modelin është të shtoj një lloj gome në gropën që prek urën e hundës. Nëse e ulni kokën poshtë është e vështirë të ndjeni dridhjen pasi syzet hiqen nga lëkura pak nën forcën e gravitetit. Unë mendoj se një copë gome për të krijuar fërkime do t'i mbajë syzet të fiksuara në hundë, kështu që dridhja mund të transferohet në të.

Shpresoj të marr disa reagime për syzet. Unë nuk e di se syzet do të jenë të dobishme për njerëzit, por ne vetëm duhet të shohim. Kjo është ajo që prototipet kanë të bëjnë: fizibiliteti, mësimi dhe përmirësimet.

Më shumë sensorë mund t'i ishin shtuar dizajnit. Zgjodha të përdor një për këtë prototip sepse mendoj se më shumë se një motor dridhjeje do të jetë më e vështirë për përdoruesit të dallojë. Por mund të ketë qenë një ide e mirë të kishim dy sensorë që synonin nga sytë. Pastaj duke përdorur dy motorë ju mund të dridhni secilën anë të syzeve. Ju gjithashtu mund të përdorni audio të ushqyer në secilin vesh në vend të dridhjeve. Përsëri, ideja është të provoni një prototip dhe të merrni një përvojë.

Nëse keni arritur deri këtu, faleminderit për leximin!