आप कितने लम्बे हैं?: 7 कदम

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

एक डिजिटल स्टैडोमीटर के साथ अपने बच्चे के विकास का पालन करें

मेरे बचपन के दौरान, मेरी माँ को समय-समय पर मेरी ऊंचाई लेने और मेरे विकास का अनुसरण करने के लिए इसे एक ब्लॉक नोट पर लिखने की आदत थी। बेशक, घर पर एक स्टैडोमीटर नहीं होने के कारण, मैं दीवार या दरवाजे के जंब के खिलाफ खड़ा था, जबकि वह एक टेप के साथ माप ले रही थी। अब मेरी एक नवजात पोती है और जब वह चलना शुरू करेगी, तो उसके माता-पिता निश्चित रूप से उसकी लंबाई में वृद्धि का अनुसरण करने में रुचि लेंगे। तो, एक डिजिटल स्टैडोमीटर का विचार पैदा हुआ था।

यह एक अरुडिनो नैनो और एक "उड़ान का समय" सेंसर के आसपास बनाया गया है जो मापता है कि छोटे लेजर प्रकाश को सेंसर पर वापस उछालने में कितना समय लगता है।

चरण 1: भाग और घटक

• अरुडिनो नैनो रेव 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) लेजर सेंसर
• KY-040 रोटरी एनकोडर
• SSD1306 OLED 128x64 डिस्प्ले
• निष्क्रिय बजर
• 2x10KΩ प्रतिरोधक

चरण 2: सेंसर

ST माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक VL53L0X एक नई पीढ़ी का टाइम-ऑफ-फ्लाइट (ToF) लेज़र-रेंजिंग मॉड्यूल है जिसे एक छोटे पैकेज में रखा गया है, जो पारंपरिक तकनीकों के विपरीत लक्ष्य परावर्तन के लिए सटीक दूरी माप प्रदान करता है।

यह 2 मीटर तक की निरपेक्ष दूरी को माप सकता है। आंतरिक लेजर मानव आंख (तरंगदैर्ध्य 940 एनएम) के लिए पूरी तरह से अदृश्य है और सुरक्षा के मामले में नवीनतम मानक का अनुपालन करता है। यह SPADs (एकल फोटॉन हिमस्खलन डायोड) की एक सरणी को एकीकृत करता है

सेंसर से संचार I2C पर किया जाता है। जैसा कि परियोजना में एक और I2C स्थापित (OLED) भी शामिल है, SCL और SDA लाइनों पर 2 x 10KΩ पुलअप प्रतिरोधों की आवश्यकता है।

मैंने CJMCU-530 का उपयोग किया है, जो ST माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक द्वारा VL53L0X की विशेषता वाला एक ब्रेकआउट मॉड्यूल है।

चरण 3: संचालन और सेंसर पोजिशनिंग

एक बार निर्मित और परीक्षण के बाद, डिवाइस को एक चौखट के शीर्ष के केंद्र में रखा जाना चाहिए; ऐसा इसलिए है क्योंकि यदि आप इसे किसी दीवार या किसी बाधा के बहुत पास रखते हैं, तो IR लेजर बीम बाधित हो जाएगी और माप पर एक क्रॉसस्टॉक घटना का निर्माण करेगी। एक अन्य विकल्प डिवाइस को दीवार से दूर ले जाने के लिए एक एक्सटेंशन रॉड के माध्यम से स्थापित करना होगा, लेकिन यह अधिक असुविधाजनक है।

फर्श और सेंसर (सेट किए जाने वाले ऑफसेट) के बीच सही लंबाई माप लें और डिवाइस को कैलिब्रेट करें (अगला चरण देखें)। एक बार कैलिब्रेट करने के बाद, डिवाइस को फिर से कैलिब्रेट करने की आवश्यकता के बिना उपयोग किया जा सकता है, जब तक कि आप इसे किसी अन्य स्थिति में नहीं ले जाते।

डिवाइस को चालू करें और अपने आप को इसके नीचे एक सीधी और दृढ़ स्थिति में रखें। उपाय तब किया जाएगा जब डिवाइस 2.5 सेकंड से अधिक के लिए स्थिर लंबाई का पता लगाएगा। उस समय यह एक "सफलता" संगीत ध्वनि का उत्सर्जन करेगा और प्रदर्शन पर माप को बनाए रखेगा।

चरण 4: ऑफसेट कैलिब्रेशन

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, आपको ऑफसेट, मापने वाले उपकरण और फर्श के बीच की दूरी के लिए सही मान (सेंटीमीटर में) सेट करने की आवश्यकता है। यह रोटरी एनकोडर नॉब (जिसमें एक पुशबटन स्विच होता है) को दबाकर हासिल किया जा सकता है। एक बार अंशांकन मोड सक्रिय हो जाने पर, घुंडी घुमाकर सही दूरी निर्धारित करें (घड़ी की दिशा में सेंटीमीटर जोड़ता है, वामावर्त घटाता है)। ऑफसेट 0 से 2.55 मीटर तक होता है।

जब हो जाए, तो बस घुंडी को फिर से दबाएं। आपको ध्वनिक प्रतिक्रिया देने के लिए आंतरिक बजर द्वारा दो अलग-अलग स्वर उत्पन्न किए जाएंगे। कैलिब्रेशन मोड में 1 मिनट का टाइमआउट होता है: यदि आप इस टाइमआउट के भीतर ऑफ़सेट सेट नहीं करते हैं, तो डिवाइस कैलिब्रेशन मोड से बाहर निकल जाता है और स्टोर किए गए ऑफ़सेट को बदले बिना वापस माप मोड में आ जाता है। ऑफसेट को बाद के शटडाउन के माध्यम से रखने के लिए, Arduino की EEPROM मेमोरी में संग्रहीत किया जाता है।

चरण 5: कोड

ST माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक ने VL53L0X के लिए एक पूर्ण API लाइब्रेरी जारी की है, जिसमें जेस्चर डिटेक्शन भी शामिल है। अपने डिवाइस के प्रयोजन के लिए, मैंने Arduino के लिए पोलोलू की VL53L0X लाइब्रेरी का उपयोग करना आसान पाया है। इस पुस्तकालय का उद्देश्य Arduino के लिए ST के API को अनुकूलित और संकलित करने के विपरीत, Arduino-संगत नियंत्रक के साथ VL53L0X का उपयोग शुरू करने के लिए एक तेज़ और आसान तरीका प्रदान करना है।

स्थापना ऊंचाई और ऑफसेट सेटिंग पर अधिक स्वतंत्रता रखने के लिए मैंने सेंसर को उच्च सटीकता और लंबी दूरी मोड में सेट किया है। इसके परिणामस्वरूप पता लगाने की गति धीमी होगी, जो कि इस उपकरण के उद्देश्य के लिए वैसे भी पर्याप्त है।

ऑफ़सेट को Arduino की EEPROM मेमोरी में स्टोर किया जाता है, जिसका मान बोर्ड के बंद होने पर रखा जाता है।

लूप सेक्शन में, नए माप की तुलना पिछले वाले के साथ की जाती है और यदि 2.5 सेकंड एक ही माप पर पारित किए जाते हैं (और यदि यह एक ऑफरेंज या टाइमआउट मान नहीं है), तो माप को ऑफ़सेट से घटाया जाता है और लगातार डिस्प्ले पर दिखाया जाता है।. पीजो बजर द्वारा एक "सफल" लघु संगीत बजाया जाता है, जो उपयोगकर्ता को मौखिक रूप से सूचित करता है।

चरण 6: योजनाबद्ध

चरण 7: संलग्नक/केस और संयोजन

जैसा कि वाणिज्यिक बक्से पर आयताकार खिड़कियों को काटने में मेरी अक्षमता बहुत अच्छी तरह से जानी जाती है, मैंने सीएडी के साथ एक मामले को डिजाइन करने और इसे 3 डी प्रिंटिंग के लिए भेजने का रास्ता अपनाया। यह सबसे सस्ता विकल्प नहीं है, लेकिन यह अभी भी एक सुविधाजनक समाधान है क्योंकि यह सभी घटकों की स्थिति पर बहुत सटीक और लचीला होने की संभावना प्रदान करता है।

क्रॉसस्टॉक और अनिश्चित उपायों से बचने के लिए छोटी लेजर चिप को बिना किसी कवर ग्लास के लगाया जाता है। यदि आप लेज़र को कवर के पीछे स्थापित करना चाहते हैं, तो आपको एक जटिल अंशांकन प्रक्रिया करने की आवश्यकता होगी जैसा कि ST माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के दस्तावेज़ीकरण में बताया गया है।