मल्टीप्लेक्स इको लोकेटर: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह निर्देशयोग्य वर्णन करता है कि एक Arduino और चार मल्टीप्लेक्स वाले अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करके "स्कैनिंग" इको लोकेटर कैसे बनाया जाए। कोई हिलने-डुलने वाले हिस्से नहीं हैं।

निर्माण सरल है … आपको केवल एक तेज चाकू, दो ड्रिल, एक सोल्डरिंग आयरन और एक हैकसॉ की आवश्यकता है।

सिद्धांत रूप में अधिकतम चार वस्तुओं का स्थान पिन-पॉइंट किया जा सकता है। व्यवहार में मैंने जो सबसे अच्छा प्रबंधन किया है वह तीन है।

सर्किट और कोड विशुद्ध रूप से प्रयोगात्मक हैं और इस उम्मीद में प्रकाशित होते हैं कि कोई उन्हें उपयोगी लगेगा।

इमेजिस

• फोटो 1 असेंबल किए गए इको लोकेटर को दिखाता है।
• वीडियो दो वस्तुओं के स्थान को इंगित करते हुए इको लोकेटर दिखाता है

चरण 1: वायरिंग आरेख

फोटो 1 "क्वाड सेंसर इको लोकेटर" के लिए वायरिंग आरेख दिखाता है।

सेंसर B1 और B2 को ट्रांसड्यूसर (T) ट्रांसड्यूसर के ऊपर मास्किंग टेप की कई परतें लगाकर "निष्क्रिय" प्रदान किया जाता है।

यह टेप अल्ट्रासोनिक ध्वनि को अवरुद्ध करता है जो अन्यथा उत्सर्जित होती।

चरण 2: भागों की सूची

फोटो 1 मेरे दोहरे सेंसर इको लोकेटर के लिए भागों को दिखाता है। इस आलेख में वर्णित क्वाड सेंसर इको लोकेटर को दो और अल्ट्रासोनिक सेंसर की आवश्यकता है।

निम्नलिखित भाग https://www.aliexpress.com/ से प्राप्त किए गए थे:

• केवल 1 Arduino Uno R3 USB केबल के साथ पूर्ण है
• 4 केवल HY-SRF05, या HC-SR04, अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर

निम्नलिखित भागों को स्थानीय रूप से प्राप्त किया गया था:

• 1 केवल पुरुष आर्डिनो हेडर स्ट्रिप
• 4 केवल महिला आर्डिनो हेडर स्ट्रिप्स
• स्क्रैप एल्यूमीनियम के केवल 2 टुकड़े
• लकड़ी के केवल 2 छोटे टुकड़े
• 2 केवल छोटे पेंच
• 6 केवल केबल संबंध
• प्लास्टिक लेपित तार की केवल 12 लंबाई (मिश्रित रंग) [1]

टिप्पणियाँ

[1]

तारों की कुल लंबाई सेंसर के बीच वांछित दूरी और सोल्डरिंग के लिए थोड़ी मात्रा के बराबर होनी चाहिए। फिर तारों को एक साथ घुमाकर एक केबल बनाया जाता है।

चरण 3: सिद्धांत

सर्किट मेरे "डुअल सेंसर इको लोकेटर" पर बनाता है। [1]

डुअल सेंसर इको लोकेटर

फोटो 1 उपरोक्त इको लोकेटर के लिए "पहचान क्षेत्र" दिखाता है।

इस सेंसर के समीकरण फोटो 2 में दिखाए गए हैं।

यह "डुअल-सेंसर" इको लोकेटर अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन नैरो-बीम ट्रांसड्यूसर का उपयोग करने से उत्पन्न होने वाले बड़े "डेड स्पॉट" से बचने के लिए दोनों सेंसर को बेसलाइन (यानी एक ऑफसेट की आवश्यकता होती है) के नीचे माउंट करने की आवश्यकता होती है।

लेकिन क्या होगा अगर ऐसा ऑफसेट संभव नहीं है?

क्वाड सेंसर इको लोकेटर

यह मेरे साथ हुआ कि इन "मृत धब्बे", और "ऑफ़सेट" को समाप्त किया जा सकता है यदि हम फोटो 3 में दिखाए गए सेंसर की संख्या को दोगुना करके पता लगाने वाले क्षेत्रों की संख्या को चौगुना कर दें।

चार संभावित सेंसर संयोजनों के बीच तेजी से स्विच करना (मल्टीप्लेक्सिंग) प्रभावी रूप से एक घूर्णन बीम बनाता है (फोटो 3)। पूरे क्षेत्र को कवर किया गया है और "ऑफ़सेट" को समाप्त कर दिया गया है।

और भी बेहतर … समान समीकरण (फोटो 2) का उपयोग किया जा सकता है!

सिद्धांत रूप में यह "क्वाड-सेंसर" इको लोकेटर:

• चार वस्तुओं तक का पता लगा सकता है। [2]
• कोई "मृत धब्बे" नहीं है
• ऑफसेट की आवश्यकता नहीं है

परिणाम

अवधारणा काम करती है, क्योंकि कई वस्तुओं का पता लगाया जा सकता है, लेकिन छोटे "मृत धब्बे" अभी भी बने हुए हैं क्योंकि संकीर्ण बीम-चौड़ाई ऑफसेट शून्य होने पर लक्ष्य क्षेत्र को पूरी तरह से रोशन नहीं करती है। [३]

टिप्पणियाँ

[1]

पूरी व्याख्या और सूत्रों के लिए https://www.instructables.com/id/Dual-Sensor-Echo… देखें।

[2]

चार वस्तुएँ मानती हैं:

• बीम-चौड़ाई 45 डिग्री।
• एक वस्तु का दूसरी वस्तु द्वारा "छाया" नहीं होना

[3]

30 डिग्री के अंतराल पर लगे छह सेंसर "डेड स्पॉट" को पूरी तरह से खत्म कर देंगे

चरण 4: निर्माण

इमेजिस:

• फोटो 1: बढ़ते कोष्ठक
• फोटो 2: सामने का दृश्य
• फोटो 3: रियर व्यू
• फोटो 4: शीर्ष दृश्य

माउंटिंग ब्रैकेट

मेरे निर्देशयोग्य https://www.instructables.com/id/How-to-Cut-Fold-… में वर्णित विधि का उपयोग करके 18 गेज एल्यूमीनियम शीट से दो बढ़ते ब्रैकेट बनाए गए थे।

एक किनारे से 45 डिग्री गुना रेखा तक 30 मिमी की कटौती करने के लिए हैकसॉ, या टिन के टुकड़ों का उपयोग करें। अब केंद्र-रेखा के दोनों किनारों को आरी-कट से आधार तक "स्कोर" करें, फिर अवांछित खंड को तब तक "विगल" करें जब तक कि यह मुक्त न हो जाए।

मेरे कोष्ठक के आयाम फोटो 1 में दिखाए गए हैं।

सेंसर सॉकेट

सेंसर सॉकेट को मानक Arduino हेडर सॉकेट से बनाया गया है।

सभी अवांछित पिनों को हटा दिया गया है और प्लास्टिक के माध्यम से एक 3 मिमी छेद ड्रिल किया गया है।

कनेक्शनों को टांका लगाते समय ध्यान रखें कि तारों को एल्यूमीनियम ब्रैकेट में छोटा न करें।

तनाव से राहत

केबल के प्रत्येक छोर पर हीट-सिकुड़ते ट्यूबिंग का एक छोटा टुकड़ा तारों को खुलने से रोकता है।

अवांछित केबल आंदोलन को रोकने के लिए केबल संबंधों का उपयोग किया गया है।

चरण 5: सॉफ्टवेयर स्थापना

इस क्रम में निम्नलिखित कोड स्थापित करें:

अरुडिनो आईडीई

यदि पहले से इंस्टॉल नहीं है तो https://www.arduino.cc/en/main/software से Arduino IDE (एकीकृत विकास वातावरण) डाउनलोड और इंस्टॉल करें।

प्रसंस्करण 3

प्रोसेसिंग 3 को https://processing.org/download/ से डाउनलोड और इंस्टॉल करें।

क्वाड सेंसर इको लोकेटर

संलग्न फ़ाइल की सामग्री को कॉपी करें, "quad_sensor _echo_locator.ino", एक Arduino "स्केच" में, सहेजें, फिर इसे अपने Arduino Uno R3 पर अपलोड करें।

Ardino IDE को बंद करें लेकिन USB केबल को कनेक्टेड रहने दें।

क्वाड सेंसर डिस्प्ले

संलग्न फ़ाइल की सामग्री की प्रतिलिपि बनाएँ, "quad_sensor_echo_locator.pde" एक प्रसंस्करण "स्केच" में।

अब ऊपर-बाएँ "रन" बटन पर क्लिक करें … आपकी स्क्रीन पर एक ग्राफिक्स स्क्रीन दिखाई देनी चाहिए।

समस्या निवारण

यदि आपके COM पोर्ट से जुड़े [संख्या] को बदलने की आवश्यकता है, तो प्रसंस्करण शिकायत करेगा, लेकिन ऐसा करने से पहले यह उपलब्ध "COM" बंदरगाहों की एक सूची प्रदर्शित करेगा जिसमें प्रत्येक [संख्या] वर्ग कोष्ठक में होगा।

बस [0] को निम्नलिखित कोड लाइन में इनमें से किसी एक नंबर से बदलें:

myPort = नया सीरियल (यह, Serial.list () [0], बॉड_रेट);

बारी-बारी से प्रत्येक का प्रयास करें … उनमें से एक काम करेगा।

चरण 6: परीक्षण

Arduino USB केबल को अपने पीसी से कनेक्ट करें और अपने प्रोसेसिंग 3 IDE (एकीकृत विकास वातावरण) पर "टॉप-लेफ्ट" रन बटन पर क्लिक करके "dual_sensor_echo_locator.pde" चलाएं।

अल्पविराम से अलग किए गए नंबर आपकी स्क्रीन पर स्ट्रीमिंग शुरू कर देनी चाहिए जैसा कि photo1 में दिखाया गया है।

अंतिम नंबर ज़ोन है … अन्य दो नंबर सेंसर A1/A2 और सेंसर B1/B2 दूरी हैं।

जब भी लक्ष्य क्षेत्र के अंदर किसी वस्तु का पता चलता है तो प्रदर्शन पर एक लाल (चमकता हुआ) बिंदु दिखाई देगा। सेंसर द्वारा किसी वस्तु का पता लगाने के बाद अतिरिक्त डेटा भी दिखाई देगा (फोटो 2)।

स्टार्टअप पर त्रुटि संदेश

स्टार्टअप पर आपको एक त्रुटि संदेश मिल सकता है।

यदि ऐसा है तो अपने "COM" पोर्ट से जुड़े नंबर से मिलान करने के लिए फोटो 1 की लाइन 85 में [0] बदलें।

आपके सिस्टम के आधार पर कई "COM" पोर्ट सूचीबद्ध हो सकते हैं। नंबरों में से एक काम करेगा।

फोटो 1 में नंबर [0] मेरे "COM4" से जुड़ा है।

अपने सेंसर की स्थिति बनाना

लक्ष्य 80cm..100cm सामने के साथ अपने सेंसर को 100cm अलग रखें।

दोनों सेंसरों को एक काल्पनिक 1 मीटर वर्ग के तिरछे विपरीत कोने की ओर धीरे-धीरे घुमाएं।

जैसे ही आप सेंसर को घुमाते हैं, आपको एक ऐसी स्थिति मिलेगी जहां ग्राफिक्स डिस्प्ले पर एक चमकती लाल बिंदु दिखाई देती है।

किसी वस्तु का पता चलने पर निम्नलिखित जानकारी दिखाई देगी:

• क्षेत्र
• दूरी1
• दूरी2
• आधारभूत
• अर्द्ध परिधि
• क्षेत्र
• एक्स समन्वय
• यकोऑर्डिनेट

इमेजिस

फोटो 1: कोई वस्तु नहीं … सभी दूरियां पहचान क्षेत्र में बाहर आती हैं।

फोटो 2: "जोन 3" में एक वस्तु मिली है

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