Malo je vruće, ljeto i sve to. Na stolu imam kineski ventilator, ali radim na različitim krajevima mog novog velikog stola, a ventilator gotovo uvijek puše i okretanje ga svaki put je nekako žalosno. Dakle, danas ćemo napraviti ventilator s automatskim ciljanjem u metu.
Dakle, trebamo pratiti položaj meta, uzimajući u obzir situaciju na stolu, tako da ventilator ne cilja na druge objekte. U idealnom slučaju, možete uzeti fotoaparat od maline pi s kamerom i koristiti knjižnicu strojnog vida za prepoznavanje pokreta ili svijetlu majicu.
Ali to je prilično težak zadatak, a sama ploča košta više od 10 puta skuplje od platforme Arduino, koji se ne može nositi s kamerom. Ali osim kamere, postoje i drugi načini za određivanje cilja, na primjer, peni ultrazvučni senzor udaljenosti.
Jednom sam na Internetu naišao na zanimljiv projekt "radar" temeljen na arduinu i ovom senzoru. Sam projekt prilično je beskoristan, ali sama ideja je predivna - rotirati senzor udaljenosti i skenirati prostor, vezan uz kut rotacije.
Ponovimo ovaj projekt za zabavu, a onda ćemo krenuti dalje.
To znači da se senzor mora zakrenuti, za to se koristi uobičajeni model servo (tko ne zna, servo je motor s mjenjačem i povratnom vezom na kut, tj. Možemo mu postaviti kut rotacije, a on će ga uključiti).
Nemojmo biti pametni i samo popravimo senzor pomoću prstena s biciklističke komore.
Sastavljamo krug na ploči.
To je sve, ostaje samo preuzeti firmver u arduino. Ova verzija koristi bržu biblioteku.
Izvori možete preuzeti na stranici projekta, veza se može naći u opisu ispod videa. Tamo ćete pronaći sve detaljne upute, posebno ogroman članak za one koji su prvi uzeli arduino. Općenito, učitavamo firmver u ploču i naš radar oživljava. Sada na računalu trebate pokrenuti program koji će primati podatke s radara (nalazi se i u mapi projekta, ali za njegovo pokretanje vam je potrebno okruženje za obradu, možete ga preuzeti na službenoj web stranici).
Mi ga pokrećemo, a ovdje trebate konfigurirati samo jedan trenutak - broj porta na koji je arduino povezan. To je isti broj koji je odabran u programu arduino ide, samo ga moramo unijeti ručno.
Počinjemo.
To je to, naš radar odlično funkcionira i prikazuje udaljenost do pronađenih prepreka. Kao što vidite, djeluje s dovoljno točnosti da ne samo da otkriva veliku metu u obliku osobe ili glave, već se nosi i sa svim malim stvarima koje mogu postati čitavo polje zanimljivih eksperimenata. I dok se svi zabavljaju s pilom od maline, odlučio sam se osporiti i naučiti doslovno slijepi sustav prepoznati cilj i ciljati ga. Ovo će biti sjajan jednostavan projekt koji se može ponoviti čak i uz pomoć arduino starter kit-a. Hajde da razmislimo o algoritmu rada.
Dakle, mogućnosti sustava prilično su ograničene. Dobivamo samo udaljenost od radara, ali znamo kojem kutu svaka dimenzija odgovara. Prvo što vam padne na pamet je izgradnja mape radnog prostora. Odnosno, napravimo jedan prolaz i sjetimo se pod kojim su kutom bili udaljenosti. Sada, u kasnijim prolazima, možemo naći razliku za svaki kut prema našoj karti. Tako možemo vidjeti novi objekt koji će se isticati na pozadini već poznatih vrijednosti. Sada sustav trebate naučiti definirati ciljeve. Pokušajmo s ovom opcijom: razmotrit ćemo broj istaknutih točaka koje se nalaze jedna za drugom, tj. U životu će to biti određeno područje koje radar skenira.
Razmotrit ćemo cilj - područje je veće od određene veličine. Ovo odmah filtrira svu mjernu buku. Predlažem i oprostiti sustav zbog nekoliko pogrešaka prilikom skeniranja jednog područja, jer ultrazvučni senzor nije savršen.
Radar može prepoznati veliko područje, to jest, zna kut početka ovog područja i kut njegovog kraja u svom koordinatnom sustavu. Ostaje samo izračunati sredinu ovog područja i tamo usmjeriti radar i pustiti ga da se više ne miče. Ovo će biti način zadržavanja.
Nastavit ćemo mjeriti udaljenost i ako izmjerena točka iznenada napusti radarski raspon vidljivosti, nakon nekog vremena ponovno ćemo se prebaciti na ciljani način pretraživanja. To je sve što nije razumio, računalo više nije potrebno ovdje, arduino će sve učiniti sam. Dovoljno je samo napajati ga iz napajanja od 5 volti. Firmver se nalazi u mapi projekta, postoji hrpa postavki s kojima se možete igrati i konfigurirati sve za sebe.
Dakle, pokrećemo sustav. Prvo, kalibracija ide od ruba do ruba. Sustav pamti udaljenost u kalibracijskom nizu u svom koordinatnom sustavu. Tada odmah započinje rad, skeniramo područje, ako primjetimo cilj, tada pronalazimo njegovu kutnu veličinu i ciljamo u sredinu. Djeluje poput sata i usmjeren je gotovo u središte cilja.
Usput, sva vremenska kašnjenja mogu se konfigurirati, posebno vrijeme između gubitka ciljeva i početka novog skeniranja, inače ćete pomisliti i da se sustav usporava - ništa slično, samo ste ga postavili. Općenito, mozgovi za ventilator su spremni, skupimo željezo.
Ovaj je ventilator kupio aliexpress prije otprilike 5 godina. Kompaktan je, napaja se putem USB-a i izvrsno je za ovaj projekt. Usb ventilator možete potražiti i u fiksnim cijenama ili u kućanskim potrepštinama.
Pogledajmo ovaj ventilator i vidimo ima li slobodnog prostora u njegovom slučaju koji se može natrpati vlastitom elektronikom.
Arduino nano se, nažalost, ne uklapa ovdje, ali postoji arduino pro mini, ista stvar, ali manja i bez programera na brodu, ali savršeno se uklapa.
A zašto ne kontrolirati snagu ventilatora arduinom i izbaciti izvorni gumb? Nema dovoljno prostora, relej se neće uklopiti, pa ćemo koristiti tranzistor s efektom polja.
Još su mu potrebna dva otpornika od 100 ohma i 10 kOhm. Gumb potpuno uklanjamo da se ne miješa. Dijagram veze izgledat će ovako:
Spojimo daljinomjer s kabelom s tvrdog diska.
U krugu imamo i kondenzator, nije potreban, ali vrlo je poželjan, jer servo pogon daje prilično primjetne šiljke struje za usb, a to može utjecati na mjerenje udaljenosti.
Za preuzimanje firmware-a u pro mini, potreban vam je vanjski programer, on košta Kineze kao limenku piva i povezuje se ovako:
Ne morate raditi ništa drugo, kliknite gumb za preuzimanje i firmver se učitava kao i obično u nano ploču.Kućište se zatvara i sve žice izlaze kroz rupe iz prekidača.
Zatim trebate popraviti servo. Odlučeno je objesiti ventilator na policu, a servo pričvrstiti u kut.
Kako se kutak ne bi zavrtio, koristimo dvostranu vrpcu, ali elastika iz biciklističke kamere bila bi bolja.
Prostor za senzor morat će se malo proširiti. Pričvrstite ga vijcima koji ste dobili uz servo.
Posljednji dodir, sve, uključite i pričekajte da kalibracija prođe i uživajte u ventilatoru za navođenje.
Ispalo je vrlo smiješno. Prvobitno je zamišljen kao maketa, ali zahvaljujući Kinezima i velikom praznom odjeljku unutar ventilatora, bilo je moguće napraviti gotov uređaj s gotovo nikakvim izbočenim žicama i priključcima, što je bilo vrlo ugodno. Usput, ako ventilator neko vrijeme ne uspije pronaći cilj, diže se u središtu i isključuje se. Da biste ga uključili, samo morate podići ruku, a ventilator je spreman ciljati na cilj i ponovno ga ohladiti.
Servo se pokazao jeftinom plastikom, mjenjač visi na sve strane, pa se kretanje trza, ali što mogu učiniti. Na stranici projekta nalazi se poveznica na bolji servo, ima metalni mjenjač. Projekt se pokazao prilično cool i zanimljiv, zbog svoje jednostavnosti - jedan senzor, jedan pogon, ali kao rezultat, cjelovito navođenje na karti regije i kontrola dodirom.
Hvala na pažnji. Vidimo se uskoro!
video: