Είναι λίγο ζεστό, καλοκαίρι και όλα αυτά. Έχω έναν κινεζικό ανεμιστήρα στο γραφείο μου, αλλά δουλεύω σε διαφορετικά άκρα του νέου μου μεγάλου γραφείου και ο ανεμιστήρας σχεδόν πάντα φυσάει και το γυρίζεις κάθε φορά είναι κάπως λυπηρό. Έτσι σήμερα θα κάνουμε έναν ανεμιστήρα με αυτόματη στόχευση στο στόχο.
Επομένως, πρέπει να παρακολουθήσουμε τη θέση του στόχου, λαμβάνοντας υπόψη την κατάσταση στο τραπέζι, έτσι ώστε ο ανεμιστήρας να μην στοχεύει σε άλλα αντικείμενα. Στην ιδανική περίπτωση, βέβαια, θα μπορούσατε να πάρετε μια μικροεπεξεργαστή pi μικρού μεγέθους με μια φωτογραφική μηχανή και να χρησιμοποιήσετε μια βιβλιοθήκη μηχανής όρασης για να αναγνωρίσετε τις κινήσεις ή ένα φωτεινό μπλουζάκι.
Αλλά αυτό είναι ένα μάλλον δύσκολο έργο, και το ίδιο το διοικητικό συμβούλιο κοστίζει περισσότερο από 10 φορές πιο ακριβά από την πλατφόρμα arduino, που δεν μπορεί να αντιμετωπίσει την κάμερα. Αλλά εκτός από την κάμερα, υπάρχουν και άλλοι τρόποι για τον προσδιορισμό του στόχου, για παράδειγμα, έναν αισθητήρα απόστασης υπερήχων.
Κάποτε, σκόνταψα στο Διαδίκτυο σε ένα ενδιαφέρον έργο "ραντάρ" με βάση το arduino και αυτόν τον αισθητήρα. Το ίδιο το έργο είναι άχρηστο, αλλά η ίδια η ιδέα είναι υπέροχη - η περιστροφή του αισθητήρα απόστασης και η σάρωση του χώρου, δεμένη με τη γωνία περιστροφής.
Ας επαναλάβουμε αυτό το έργο για διασκέδαση, και στη συνέχεια θα προχωρήσουμε.
Αυτό σημαίνει ότι ο αισθητήρας πρέπει να περιστραφεί, γι 'αυτό χρησιμοποιείται ο συνήθης σερβο μοντέλο (ο οποίος δεν ξέρει, ο σερβο είναι ένας κινητήρας με κιβώτιο ταχυτήτων και ανατροφοδότηση στη γωνία, δηλαδή μπορούμε να τον ορίσουμε τη γωνία περιστροφής και να την ενεργοποιήσουμε).
Ας μην είμαστε έξυπνοι και απλά στερεώστε τον αισθητήρα χρησιμοποιώντας το δακτύλιο από το θάλαμο ποδηλάτου.
Συγκροτούμε το κύκλωμα σε ένα πινέλο.
Αυτό είναι όλο, μένει να κατεβάσετε το firmware σε arduino. Αυτή η έκδοση χρησιμοποιεί ταχύτερη βιβλιοθήκη.
Μπορείτε να κατεβάσετε τις πηγές στη σελίδα του έργου, ο σύνδεσμος μπορεί να βρεθεί στην περιγραφή κάτω από το βίντεο. Εκεί θα βρείτε όλες τις λεπτομερείς οδηγίες, ιδίως ένα τεράστιο άρθρο για όσους πρώτα πήραν το arduino. Γενικά, φορτώνουμε το υλικολογισμικό στην πλακέτα και το ραντάρ μας ζωντανεύει. Τώρα στον υπολογιστή πρέπει να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα που θα λαμβάνει δεδομένα από το ραντάρ (είναι επίσης στο φάκελο του έργου, αλλά χρειάζεστε ένα περιβάλλον επεξεργασίας για να το ξεκινήσετε, μπορείτε να το κατεβάσετε στον επίσημο ιστότοπο).
Ξεκινάμε, και εδώ πρέπει να ρυθμίσετε μόνο μία στιγμή - τον αριθμό θύρας στον οποίο είναι συνδεδεμένο το arduino. Αυτός είναι ο ίδιος αριθμός που έχει επιλεγεί στο πρόγραμμα arduino ide, μόνο πρέπει να το εισαγάγουμε με το χέρι.
Ξεκινάμε.
Αυτό είναι, το ραντάρ μας λειτουργεί πολύ και δείχνει την απόσταση από τα εμπόδια που βρέθηκαν. Όπως μπορείτε να δείτε, λειτουργεί με αρκετή ακρίβεια ώστε όχι μόνο να ανιχνεύει έναν μεγάλο στόχο με τη μορφή ενός προσώπου ή ενός κεφαλιού αλλά επίσης να αντιμετωπίζει μικρά πράγματα που μπορούν να γίνουν ένα ολόκληρο πεδίο για ενδιαφέροντα πειράματα. Έτσι, ενώ όλοι διασκέδαζαν με το pi, αποφάσισα να κάνω πρόκληση και να διδάξω ένα κυριολεκτικά τυφλό σύστημα για να αναγνωρίσω τον στόχο και να το στοχεύσω. Αυτό θα είναι ένα μεγάλο απλό έργο που μπορεί να επαναληφθεί ακόμα και με τη βοήθεια του κιτ εκκίνησης arduino. Ας το κάνουμε και να σκεφτούμε τον αλγόριθμο της εργασίας.
Έτσι, οι δυνατότητες του συστήματος είναι λίγο πολύ περιορισμένες. Παίρνουμε μόνο την απόσταση από το ραντάρ, αλλά γνωρίζουμε σε ποια γωνία αντιστοιχεί κάθε διάσταση. Το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό είναι η δημιουργία ενός χάρτη χώρου εργασίας. Δηλαδή, κάνουμε ένα πέρασμα και θυμόμαστε με ποια γωνία ποια απόσταση ήταν. Τώρα, σε επόμενα περάσματα, μπορούμε να βρούμε τη διαφορά για κάθε γωνία σύμφωνα με τον χάρτη μας. Και έτσι μπορούμε να δούμε ένα νέο αντικείμενο που θα ξεχωρίζει σε σχέση με τις ήδη γνωστές αξίες. Τώρα πρέπει να διδάξετε στο σύστημα να καθορίσει στόχους. Ας δοκιμάσουμε αυτήν την επιλογή: θα εξετάσουμε τον αριθμό των διακεκριμένων σημείων που βρίσκονται το ένα μετά το άλλο, δηλαδή, στη ζωή, αυτό θα είναι μια συγκεκριμένη περιοχή που το ραντάρ σαρώνει.
Θα εξετάσουμε το στόχο - η περιοχή είναι μεγαλύτερη από ένα ορισμένο μέγεθος. Αυτό φιλτράρει αμέσως όλους τους θορύβους μέτρησης. Προτείνω επίσης να συγχωρήσετε το σύστημα για πολλά σφάλματα κατά τη σάρωση μιας περιοχής, επειδή ο υπερηχητικός αισθητήρας δεν είναι τέλειος.
Το ραντάρ μπορεί να αναγνωρίσει μια μεγάλη περιοχή, δηλαδή γνωρίζει τη γωνία της αρχής αυτής της περιοχής και την γωνία του άκρου στο σύστημα συντεταγμένων της. Μένει μόνο να υπολογίσουμε τη μέση αυτής της περιοχής και να κατευθύνουμε το ραντάρ εκεί και να μην αφήσουμε πλέον να κινηθεί. Αυτή θα είναι μια κατάσταση αναμονής.
Θα συνεχίσουμε να μετράμε την απόσταση και αν το μετρημένο σημείο αφήσει ξαφνικά το εύρος ορατότητας του ραντάρ, τότε μετά από λίγο θα μεταβούμε ξανά στη λειτουργία αναζήτησης στόχου. Αυτό είναι ό, τι δεν κατάλαβε, ο υπολογιστής δεν χρειάζεται πλέον εδώ, το arduino θα κάνει τα πάντα από μόνο του. Αρκεί μόνο να τροφοδοτηθεί από τροφοδοτικό ισχύος 5 volt. Το υλικολογισμικό βρίσκεται στον φάκελο του έργου, υπάρχει μια δέσμη ρυθμίσεων με τις οποίες μπορείτε να παίξετε και να ρυθμίσετε τα πάντα για τον εαυτό σας.
Έτσι, ξεκινάμε το σύστημα. Κατ 'αρχάς, η βαθμονόμηση πηγαίνει από άκρη σε άκρη. Το σύστημα θυμάται την απόσταση στη συστοιχία βαθμονόμησης στο σύστημα συντεταγμένων του. Στη συνέχεια, η εργασία αρχίζει αμέσως, σαρώνουμε την περιοχή, αν παρατηρήσουμε τον στόχο, τότε βρίσκουμε το γωνιακό μέγεθος και στοχεύουμε στη μέση. Λειτουργεί σαν ένα ρολόι και στοχεύει σχεδόν στο κέντρο του στόχου.
Παρεμπιπτόντως, όλες οι χρονικές καθυστερήσεις είναι διαμορφώσιμες, ειδικότερα, ο χρόνος μεταξύ της απώλειας των στόχων και της έναρξης μιας νέας σάρωσης, διαφορετικά μπορεί να νομίζετε ότι το σύστημα επιβραδύνεται - τίποτα τέτοιο, απλώς το ξεκίνησε. Σε γενικές γραμμές, οι εγκέφαλοι για τον ανεμιστήρα είναι έτοιμοι, ας συλλέξουμε σιδήρου.
Αυτός ο ανεμιστήρας αγοράστηκε από aliexpress πριν από περίπου 5 χρόνια. Είναι συμπαγές, τροφοδοτείται με USB και είναι ιδανικό για αυτό το έργο. Μπορείτε επίσης να αναζητήσετε ανεμιστήρα usb σε σταθερή τιμή ή σε είδη οικιακής χρήσης.
Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτόν τον ανεμιστήρα και να δούμε αν υπάρχει ελεύθερος χώρος στην περίπτωσή του που μπορεί να γεμίσει με τα δικά του ηλεκτρονικά.
Το Arduino nano, δυστυχώς, δεν ταιριάζει εδώ, αλλά υπάρχει ένα arduino pro mini, το ίδιο πράγμα, αλλά μικρότερο και χωρίς προγραμματιστή στο σκάφος, αλλά ταιριάζει τέλεια.
Και γιατί να μην ελέγξουμε τη δύναμη στον ανεμιστήρα με το arduino και να πετάξουμε το εγγενές κουμπί; Δεν υπάρχει αρκετός χώρος, ο ηλεκτρονόμος δεν θα χωρέσει, οπότε θα χρησιμοποιήσουμε ένα τρανζίστορ με φαινόμενα πεδίου.
Χρειάζεται ακόμα δύο αντιστάσεις 100 ohms και 10 kOhm. Αφαιρούμε το πλήκτρο εντελώς ώστε να μην παρεμβαίνει. Το διάγραμμα σύνδεσης θα μοιάζει με αυτό:
Ας συνδέσουμε τον ανιχνευτή εμβέλειας με ένα καλώδιο από το σκληρό δίσκο.
Έχουμε επίσης έναν πυκνωτή στο κύκλωμα, δεν είναι απαραίτητο, αλλά πολύ επιθυμητό, αφού η σερβομηχανή δίνει αρκετά αξιοσημείωτες τάσεις ρεύματος για το usb και αυτό μπορεί να επηρεάσει τις μετρήσεις απόστασης.
Για να κατεβάσετε το υλικολογισμικό σε pro mini, χρειάζεστε έναν εξωτερικό προγραμματιστή, κοστίζει τους Κινέζους σαν ένα δοχείο μπύρας και συνδέεται ως εξής:
Δεν χρειάζεται να κάνετε τίποτα άλλο, κάντε κλικ στο κουμπί λήψης και το υλικολογισμικό φορτώνεται ως συνήθως στο nano board.Το περίβλημα κλείνει και όλα τα καλώδια εξέρχονται μέσω των οπών από το διακόπτη.
Στη συνέχεια, πρέπει να διορθώσετε το σέρβο. Αποφασίστηκε να κρεμάσετε τον ανεμιστήρα σε ένα ράφι και να συνδέσετε το σερβο σε μια γωνία.
Για να αποφύγουμε την περιστροφή της γωνίας, χρησιμοποιούμε ταινία διπλής όψης, αλλά η ελαστική από την κάμερα ποδηλάτου θα ήταν καλύτερη.
Ο χώρος για τον αισθητήρα θα πρέπει να διευρυνθεί ελαφρά. Τοποθετήστε το στις βίδες που συνοδεύουν το σέρβο.
Η τελευταία αφή, όλα, ενεργοποιήστε και περιμένετε να περάσει η βαθμονόμηση και να απολαύσετε τον ανεμιστήρα.
Πολύ αστείο τελείωσε. Αρχικά σχεδιάστηκε ως μακέτα, αλλά χάρη στους Κινέζους και ένα μεγάλο κενό διαμέρισμα μέσα στον ανεμιστήρα, ήταν δυνατό να κατασκευαστεί μια τελική συσκευή με σχεδόν κανένα προεξέχον σύρμα και μύτη, κάτι που ήταν πολύ ευχάριστο. Παρεμπιπτόντως, εάν ο ανεμιστήρας δεν μπορεί να βρει τον στόχο για κάποιο χρονικό διάστημα, ανεβαίνει στο κέντρο και σβήνει. Για να το ενεργοποιήσετε, πρέπει απλά να σηκώσετε το χέρι σας και ο ανεμιστήρας είναι έτοιμος να επιδιώξει τον στόχο και να το δροσίσει ξανά.
Το σερβο αποδείχθηκε φθηνό πλαστικό, το κιβώτιο ταχυτήτων είναι χαλαρό, οπότε η κίνηση σπρώχνει, αλλά τι μπορείτε να κάνετε. Στη σελίδα του έργου υπάρχει μια σύνδεση με ένα καλύτερο σερβο, έχει μεταλλικό κιβώτιο ταχυτήτων. Το έργο αποδείχθηκε αρκετά δροσερό και ενδιαφέρον, λόγω της απλότητας του - ενός αισθητήρα, μιας κίνησης, αλλά ως αποτέλεσμα, πλήρης προσέλκυση στον χάρτη της περιοχής και έλεγχο αφής.
Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας. Θα σας δω σύντομα!
Βίντεο: