Distanzsensor (für White Cane): 3 Schritte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Ein typischer Distanzsensor wurde bereits von Instructables weitgehend abgedeckt. Daher wollte ich eine Adaption dieses bekannten Konzepts versuchen, als Anwendung für einen weißen Stock.

Weiße Stöcke sind die Stöcke, mit denen Blinde ihnen sagen, wo der Weg ist. Die Schaltung und der Code, die ich mit dem HC-SR04-Sensor entwickelt habe, geben einen Piepton mit höherer Frequenz ab, wenn sich der Sensor einem Objekt nähert. Wenn der Rundweg am Ende des weißen Gehstocks befestigt war, konnte er daher in unbekanntem Gelände oder an Orten ohne eindeutigen Weg für Blinde verwendet werden. Dies könnte ihnen helfen, große Gegenstände in Bereichen zu vermeiden, in denen sie sich nicht allzu wohl fühlen.

Darüber hinaus kann die Schaltung über ein LCD-Display auch den Abstand zwischen dem Sensor und dem ihm zugewandten Objekt anzeigen. Dies kann sich in anderen Szenarien als besonders nützlich erweisen, z. B. beim Messen der Größe eines Raums, wenn Sie kein Maßband zur Hand haben.

Hier ist ein Instructables, von dem ich glaube, dass der Abstandssensor-Aspekt dieses Projekts ziemlich gut ist, da ich nicht zu sehr ins Detail mit der Schaltung gehen werde

Lieferungen

1) 1 x 3V Piezo-Summer (Link)

2) 1 x LCD-Bildschirm (Link)

3) 40 x Stecker zu Stecker und Stecker zu Buchse Überbrückungsdrähte (Link). Sie benötigen eine Auswahl an männlichen zu männlichen und männlichen zu weiblichen Drähten ODER wenn Sie mit dem Löten vertraut sind, können Sie jede gewünschte Art von Draht verwenden.

4) 1 x HC-SR04 Ultraschallsensor (Link)

6) 1 x Arduino Uno oder Arduino Nano mit seinem Anschlusskabel (Link)

7) 1 x Steckbrett (Link)

8) 1 x Potentiometer oder Trimmpoti zur Steuerung des LCD-Kontrasts (Link)

Schritt 1: Verkabelung des LCD

Die Pins 2, 3, 4, 5, 11 und 12 des Arduino sind mit den Pins 14, 13, 12, 11, 6 bzw. 4 des LCD verbunden.

Die Pins 1, 5 und 16 des LCD sind mit Masse verbunden.

Die Pins 2 und 15 des LCD sind mit +5V verbunden.

Pin 3 des LCD ist mit dem mittleren Anschluss des Potentiometers oder Trimmpotentiometers verbunden. Die anderen beiden Anschlüsse des Potentiometers oder Trimmpotentiometers sind mit Masse und +5V verbunden.

Die Pins 7, 8, 9 und 10 des LCD sind mit nichts verbunden.

Schritt 2: Anschließen des Summers und des Ultraschallsensors

So funktioniert die Schaltung:

Der Ultraschallsensor HC-SR04 arbeitet nach dem Prinzip der Schallwellenreflexion. Eine Seite des Sensors sendet eine Ultraschallwelle und die andere Seite des Sensors erkennt sie. Diese beiden Seiten werden in Verbindung verwendet, der Trig-Pin des HC-SR04 wird aktiviert, wodurch der Sensor eine Ultraschallwelle abfeuert. Der Arduino misst dann die Zeit, die die Schallwelle benötigt, um vom Objekt reflektiert und vom Ultraschallsensor erkannt zu werden. Die Kenntnis dieser Zeitdifferenz und der Schallgeschwindigkeit kann dabei helfen, den Abstand zwischen Sensor und Objekt zu bestimmen. Hier ist ein Link, der die Schaltung genauer erklärt.

Sobald Sie die Entfernung kennen, ist es ziemlich einfach, die Frequenz der Pieptöne einzustellen. Die Frequenz ist umgekehrt proportional zur Entfernung, so dass die Gleichung genau dort war. Ich habe ein bisschen mit der Konstante herumgespielt, um sicherzustellen, dass das Piepen nicht zu nervig häufig oder zu spärlich platziert war. Die Ultraschallsensoren sind nicht die zuverlässigsten, da sie einen falschen Wert liefern, wenn die Oberfläche, auf die sie gerichtet ist, geneigt oder zu weit oder zu nahe ist. Daher habe ich auch einen Failsafe-Mechanismus implementiert, der den Benutzer mit einem konstanten Piepton darüber informiert, dass der Ultraschallsensor falsch ausgerichtet ist.

Die Anschlüsse:

Der Pluspol des Summers ist mit Pin 6 verbunden. Dieser Anschluss wird als rosa Draht dargestellt. Der Minuspol des Summers ist mit Masse verbunden.

Der Ultraschallsensor hat 4 Pins. Die äußersten Pins, Vcc und GND genannt, sind mit der +5V-Schiene bzw. Masseschiene verbunden. Der Pin mit der Bezeichnung trig ist mit Pin 9 des Arduino verbunden. Diese Verbindung wird als grünes Kabel angezeigt. Der mit Echo beschriftete Pin des Ultraschallsensors ist mit Pin 10 des Arduino verbunden. Diese Verbindung wird als oranger Draht dargestellt.

Schritt 3: Der Code

Der Code wurde zu Ihrer Information mit Anmerkungen versehen

Den Link zum Code finden Sie in diesem Google Drive.