ইনফ্রারেড ডাইস সেন্সর: 5 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:58

আমার নাম ক্যালভিন এবং আমি আপনাকে দেখাব কিভাবে একটি ইনফ্রারেড ডাইস সেন্সর তৈরি করতে হয় এবং এটি কীভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যা করব।

আমি বর্তমানে কম্পিউটার ইঞ্জিনিয়ারিং এবং আমার টিম অধ্যয়নরত একটি টেইলর বিশ্ববিদ্যালয়ের ছাত্র এবং আমাকে এমন একটি মেকানিজম ডিজাইন এবং তৈরি করতে বলা হয়েছিল যা 1in স্কোয়ারে বসতে পারে এমন কোন বস্তুকে সাজাতে পারে। আমরা সহজ রুট নিতে পারতাম এবং একটি সাধারণ রঙের সেন্সর ব্যবহার করে m & m এর বাছাই করার জন্য বেছে নিতে পারতাম, কিন্তু আমরা উপরে এবং বাইরে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি এবং দেখানো নম্বর দ্বারা পাশা বাছাই করেছি। পাশার মুখটি কীভাবে পড়বেন সে বিষয়ে একটি গাইড খুঁজে পাওয়ার চেষ্টা করার অগণিত ঘন্টা পরে আমি এখানে এই লিঙ্কটিতে দৌড়ে গেলাম:

makezine.com/2009/09/19/dice-reader-versio…

যাইহোক, এই লিঙ্কটি আমাকে ডাইসের মুখ কীভাবে পড়তে হয় তার চেয়ে বেশি ধারণা দেয়নি, তাই যে ধারণাটি দেওয়া হয়েছিল তা ব্যবহার করে, আমি একটি সেন্সর তৈরি এবং বিকাশের পথে এগিয়ে গিয়েছিলাম যা একটি Arduino এর সাথে সংযুক্ত হতে পারে সহজেই এবং যতটা সম্ভব সঠিকভাবে পাশার মুখ পড়তে পারে, এইভাবে আমাদের এই ইনফ্রারেড ডাইস সেন্সর প্রদান করে।

সরবরাহ

এখন সরবরাহের দিকে:

আপনার প্রয়োজন হবে:

1 x Arduino Uno

5 x IR রিসিভার

5 x IR Emitters

www.sparkfun.com/products/241

5 x 270 ওহম প্রতিরোধক

5 x 10k ওহম প্রতিরোধক

1 x 74HC595N চিপ

বিভিন্ন পুরুষ হেডার

1 এক্স প্রোটোটাইপ বোর্ড (যদি আপনি কাস্টম মিলড বোর্ড না পান)

ধাপ 1: এটি কীভাবে কাজ করে তা বোঝা

এই সেন্সর পাশার মুখগুলি পড়তে 5 টি পিপ অবস্থান ব্যবহার করে। এটি ইনফ্রারেড লাইট ব্যবহার করে এই পিপ লোকেশনে পাশার মুখ বন্ধ করে দেয় এবং কন্ট্রোলারকে বলে যে এটি সাদা নাকি কালো।

আপনি হয়তো ভাবছেন, তাহলে কেন শুধুমাত্র 5 টি পিপ লোকেশন? ডাইস কার্যকরভাবে পড়ার জন্য আপনার কি 9 টির প্রয়োজন হবে না?

ঠিক আছে, পাশার প্রতিসাম্যতার কারণে, পাশার উপর 5 টি নির্দিষ্ট অবস্থান ব্যবহার করে পাশের বিভিন্ন সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য বলতে যথেষ্ট হতে পারে নির্বিশেষে ওরিয়েন্টেশন (ছবি 1)। এটি ডাইস সেন্সরকে আরও দক্ষ করে তোলে কারণ এটি কেবল এটির ঠিক কী খুঁজছে এবং অতিরিক্ত কিছুই নয়।

এই 5 টি পিপ লোকেশনের প্রতিটিতে সেন্সরের উপর রিসিভারের ঠিক নিচে emitter চলে যায়, সেন্সর তারপর IR আলো নির্গত করে এবং তারপর রিসিভার পাশের মুখের বাউন্স হওয়া IR লাইটের পরিমাণ পড়ে। (ছবি 3) যদি প্রাপ্ত মানটি নির্দিষ্ট ক্রমাঙ্কন সংখ্যার চেয়ে বেশি হয়, তাহলে সেন্সর সেই স্থানটিকে বিন্দু হিসেবে দেখবে, যদি তা না হয় তবে এটি সাদা স্থান। (ছবি 2)

ধাপ 2: নকশা এবং পরিকল্পনা

ডাইস সেন্সর তৈরির প্রথম ধাপ হল স্কিম্যাটিক্স তৈরি করা, এটি হতে পারে উন্নয়নের সবচেয়ে কঠিন বা সহজ ধাপ। আপনার প্রথমে অটোডেস্কের EAGLE নামে একটি সফটওয়্যার দরকার, এই সফটওয়্যারটি আমি স্কিম্যাটিক্স তৈরি করতে ব্যবহার করেছি।

আমি 2 টি ভিন্ন ধরণের স্কিম্যাটিক্স অন্তর্ভুক্ত করেছি, সেন্সরটিকে আরও নির্ভুল করতে সাহায্য করার জন্য একটি স্কিম্যাটিক একটি শিফট রেজিস্টার চিপ আছে, এবং অন্যটি শিফট রেজিস্টার চিপ ছাড়া একটি পরবর্তীতে, তাই আপনার নিজের কিছু বিকাশ করতে হবে।

আমি শিফট রেজিস্টার দিয়ে ডিজাইন করা সেন্সরের জন্য আমার বোর্ড লেআউটও অন্তর্ভুক্ত করেছি।

বোর্ডের নকশা শুরু করার জন্য, আপনার 5 টি আইআর রিসিভার এবং 5 টি আইআর এমিটার আছে, রিসিভারের জন্য 10 কে রেসিস্টর প্রয়োজন এবং এমিটারদের জন্য 270 ওহম রেসিস্টর প্রয়োজন তাই এই প্রতিটি উপাদানের জন্য আপনি এখানে যান:

VCC (5V) -> Resistor -> Analog Read Pin -> IR receiver -> GND

VCC (5V) -> প্রতিরোধক -> IR emitter -> GND

এনালগ রিড পিনটি রোধকারী এবং আইআর রিসিভারের মধ্যে অন্য শাখা হিসাবে বেরিয়ে আসে এবং আরডুইনোতে এনালগ পিনে যায়। আপনাকে এটাও নিশ্চিত করতে হবে যে নির্গমনকারীটি সরাসরি রিসিভারের নীচে যায়, আমি এই ভুলটি প্রথমবার করেছি এবং আমি খুব খারাপ ফলাফল পেয়েছি, তাই নিশ্চিত করুন যে রিসিভার শীর্ষে রয়েছে।

আমার কাস্টম বোর্ডে, আমি শিফট রেজিস্টারটি ব্যবহার করে প্রতিটি এমিটার এবং রিসিভার জোড়ায় এক এক করে শক্তি প্রদান করি যাতে অন্য ইমিটার থেকে কোন আইআর লাইট রক্তপাত না হয়। এটি আমাকে প্রতিটি পিপ অবস্থান থেকে আরও সঠিক পড়া দেয়, যদি আপনি শিফট রেজিস্টার ব্যবহার না করার সিদ্ধান্ত নেন তবে এটি এখনও আপনার জন্য কাজ করবে, এটি সামান্য কম সঠিক হতে পারে। শিফট রেজিস্টারে, আপনি পিন 3-4 এবং 7-8 একসাথে যোগ দিতে পারেন, যেহেতু তাদের হেডার হিসাবে রাখা সম্পূর্ণভাবে প্রয়োজনীয় নয়। আমি তাদের হেডার হিসাবে রেখেছি এবং ভবিষ্যতে ডেভেলপমেন্ট করতে চাইলে হেডারে জাম্পার লাগিয়েছি।

আপনি পরিকল্পিত ডিজাইন করার পরে, আপনাকে আপনার পরিকল্পনার একটি বোর্ড লেআউট তৈরি করতে হবে। এই অংশটি খুব চতুর হতে পারে কারণ আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে আপনার পাথগুলি ওভারল্যাপ হয় না এবং নিশ্চিত করুন যে আপনার পাথ এবং গর্তগুলি আপনার মেশিনের স্পেসিফিকেশন পূরণ করে। আমি যে বোর্ড লেআউটটি সংযুক্ত করেছি তার মেশিনের জন্য নির্দিষ্ট মাপ ছিল যা আমি আমার বোর্ডকে মিল করতাম। আমি কয়েক ঘন্টা ব্যয় করে বোর্ডটি যতটা ছোট করে তুলতে পারি। এই বোর্ডে এখনও উন্নতির জায়গা ছিল কিন্তু এটি আমার জন্য কাজ করেছিল তাই আমি এটিকে যেমন রেখেছি। একটি তামা GND সহ একটি সংস্করণ রয়েছে যা সমস্ত স্থল উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করে এবং একটি সংস্করণ সংযুক্ত না করে।

আপনি একটি ব্রেডবোর্ড বা প্রোটোটাইপ বোর্ডে এটি তৈরি করার জন্য আপনার পরিকল্পিত ব্যবহার করতে পারেন, কারণ এগুলি আসা অনেক সহজ এবং এটি একটি সস্তা বিকল্প যেহেতু আপনাকে কাস্টম বোর্ড মিল করতে হবে না।

আপনার একবার বোর্ড ডিজাইন হয়ে গেলে আপনি পরবর্তী ধাপে যেতে পারেন!

ধাপ 3: বোর্ড নির্মাণ

এই অংশটি সম্পূর্ণভাবে নির্ভর করে কিভাবে আপনি বোর্ড তৈরি করতে চান। আমি একটি প্রোটোটাইপ বোর্ডে সেন্সর তৈরি করেছি পরীক্ষা করার জন্য যে ধারণাটি কাজ করে এবং এটি কতটা সঠিক, তাই আমি শিফট রেজিস্টার ছাড়াই পরিকল্পিতভাবে অনুসরণ করেছি এবং আমি বোর্ডটি তৈরি করেছি। আপনাকে সবকিছু নিশ্চিত করতে হবে যাতে লাইনগুলি ওভারল্যাপ না হয় এবং আপনি দুর্ঘটনাক্রমে সোল্ডার লাইনগুলি সংযুক্ত করবেন না যা সংযুক্ত করা উচিত নয়। একটি প্রোটোটাইপ বোর্ডে এটি করার সময়, আপনাকে খুব সতর্ক থাকতে হবে, তাই আপনার সময় নিন এবং তাড়াহুড়া করবেন না। আপনার খোলা তারের বিষয়েও সতর্ক হওয়া উচিত কারণ সেগুলি সরানো এবং সিস্টেমে শর্টস সৃষ্টি করতে পারে।

আপনি যদি বোর্ডটি মিল করা বেছে নেন তবে এই প্রক্রিয়াটি আরও সহজ। নির্দিষ্ট মিলারের সেটিংস সহ মিলারকে বোর্ড ফাইল পাঠান। যদি আপনি নিজে এটি করেন, তবে এটি বের করার আগে তৈরি করুন, নিশ্চিত করুন যে সমস্ত তামা যথাযথভাবে গভীরভাবে মিল করা আছে, প্রথম বোর্ডটি আমি তৈরি করেছি, তামাটি যথেষ্ট গভীরভাবে গুঁড়ো করা হয়নি এবং আমাকে আরেকটি মিল করতে হয়েছিল।

নিশ্চিত করুন যে সবকিছু লেআউটে পছন্দসই লেবেলে সোল্ডার করা আছে এবং আপনার সময় নিতে ভুলবেন না, এবং যদি পিসিবিতে সোল্ডারিং হয় তবে নিশ্চিত করুন যে আপনি বোর্ডের সঠিক পাশে সোল্ডার করেছেন।

আইআর রিসিভার এবং এমিটর লাগানোর সময় নিশ্চিত করুন যে এমিটারটি ঠিক রিসিভারের নীচে রয়েছে। আপনাকে আইআর উপাদানগুলির পায়ে বাঁক দিয়ে সঠিক জায়গায় নিয়ে যেতে হবে। পিপের অবস্থানগুলি যেখানে তাদের প্রয়োজন সেখানে পরীক্ষা করার জন্য হাতে একটি পাশা রাখুন।

একবার আপনি সবকিছু সোল্ডার এবং বোর্ডে যোগ করার পরে আপনি সেন্সর প্রোগ্রামিং করতে চলেছেন।

ধাপ 4: বোর্ড প্রোগ্রামিং

এটি সেন্সরকে যথাসম্ভব নির্ভুল করার, বোর্ডের প্রোগ্রামিং করার চতুর অংশ। সৌভাগ্যবশত আমি আপনার নতুন তৈরি সেন্সরের সাহায্যে আপনার জন্য একটি লাইব্রেরি তৈরি করেছি যাতে এটি প্রোগ্রামিংকে অনেক সহজ করে তোলে, তবে আপনাকে এই সেন্সরটি কোথায় অবস্থিত আলোর উপর নির্ভর করে সেন্সরকে ক্যালিব্রেট করতে হবে।

এই সেন্সরের সাথে ইন্টারফেস করার জন্য আপনার একটি Arduino থাকতে হবে। এটি 5 টি এনালগ পিন এবং 3 টি ডিজিটাল পিন ব্যবহার করে।

আপনার নিজের এনালগ এবং ডিজিটাল পিনগুলি বেছে নেওয়ার জন্য আমার তৈরি করা লাইব্রেরি ব্যবহার করার ক্ষমতা আপনার আছে, কিন্তু সেন্সরের সাথে ইন্টারফেস করার জন্য আমি যে পিনগুলি করেছি তা ব্যবহার করে আমি এটি ব্যাখ্যা করব। কোন পিনটি কোথায় প্লাগ করে তা সহজেই ব্যাখ্যা করার জন্য আমি পিন নম্বর এবং পিনের সেটের চারপাশে রঙিন বাক্সের সাথে সংযুক্ত ছবিটি চিহ্নিত করেছি।

সেন্সরে, 1-5 লাল পিন A0-A4 তে যায়, তাই লাল 1 A0 এ যায় এবং তাই। পিন 1-8 হোয়াইট একটু বেশি ব্যাখ্যা প্রয়োজন।

সাদা 1 - ডেটা পিন, এখানেই Arduino শিফট রেজিস্টারে ডেটা পাঠায়। আমি এই পিনটিকে আরডুইনোতে ডিজিটাল পিন 3 এ সেট করেছি

সাদা 2 - Q0, এই ক্ষেত্রে অপ্রচলিত, আমি এটিকে অন্তর্ভুক্ত করেছি যদি আমি আদৌ প্রসারিত করার সিদ্ধান্ত নিই

হোয়াইট 3 এবং 4 - জোড়া হবে, আপনি হয় এই দুটিকে একসঙ্গে সোল্ডার করতে পারেন অথবা আমার মত একটি জাম্পার ব্যবহার করতে পারেন।

সাদা 5 - ল্যাচ পিন, একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ পিন যা পিপস চালু এবং বন্ধ দেখতে প্রক্রিয়াটির শেষ ধাপ। আমি এই পিনটি আরডুইনোতে 12 পিন করতে সেট করেছি

হোয়াইট 6 - ক্লক পিন, এটি আরডুইনো থেকে শিফট রেজিস্টারে ঘড়ি সরবরাহ করে। আমি এটি ডিজিটাল পিন 13 এ সেট করেছি।

সাদা 7 এবং 8 - জোড়া হবে, আপনি হয় এই দুটিকে একসঙ্গে সোল্ডার করতে পারেন অথবা আমার মতো একটি জাম্পার ব্যবহার করতে পারেন।

সাদা বাক্সের ঠিক পাশেই আপনার গ্রাউন্ড এবং ভিসিসি পিন আছে। এই সেন্সরটি পাওয়ার জন্য আপনাকে অবশ্যই Arduino বা অন্য উৎস থেকে 5v প্রদান করতে হবে।

PIP লোকেশন নম্বর কোডে পাওয়া যাবে।

এখন যেহেতু আপনাকে এটি সংযুক্ত করতে হবে, আমাদের এটিকে ক্যালিব্রেট করতে হবে। আমার লক্ষ্য ছিল একটি স্ক্রিপ্ট তৈরি করা যা এটি আপনার জন্য ক্রমাঙ্কন করতে পারে কিন্তু আমি এটি করার জন্য সময় শেষ করে ফেলেছি। ক্যালিব্রেট করার সময় আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে সেন্সরটি নিয়ন্ত্রিত আলো পরিবেশে আছে, এটি বাইরের অনুমিত আলোর প্রতি সংবেদনশীল। আপনি একটি কালো বিন্দু এবং একটি সাদা বিন্দু সঙ্গে প্রতিটি পিপ অবস্থান থেকে একটি মান পেতে হবে এবং পার্থক্য আউট গড়। আমি ক্যালিব্রেট করার জন্য পাশার মাত্র দুটি দিক ব্যবহার করেছি, আমি পাশ 1, পাশ 6 এবং পাশ 6 ঘূর্ণিত 90 ডিগ্রী ব্যবহার করেছি। একবার আপনার প্রতিটি পিপ অবস্থানের জন্য সাদা এবং কালো জন্য একটি সংখ্যা আছে, আপনি তাদের গড় এবং দুটি সংখ্যার মাঝখানে খুঁজে বের করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি আমি প্রথম পাইপ লোকেশন থেকে সাদা রঙের জন্য 200 এবং প্রথম পিপ লোকেশনের ডার্ক ভ্যালুর জন্য 300 পেয়ে থাকি, তাহলে ক্রমাঙ্কন নম্বর 250 হবে। একবার আপনি 5 টি পিপ লোকেশনের জন্য এটি করলে, আপনার সেন্সর সঠিকভাবে ক্রমাঙ্কিত, তারপর আপনি পাশা ব্যবহার করতে পারেন। ReadFace (); পাশার বর্তমান মুখ পেতে।

ধাপ 5: আবেদন

আপনি এখন সফলভাবে একটি পাশা সেন্সর তৈরি করেছেন! অভিনন্দন! এই সেন্সরটি তৈরি করার জন্য এটি আমার জন্য দীর্ঘ পরীক্ষা এবং ত্রুটির পথ ছিল, তাই যে কেউ পাশা সেন্সর তৈরি করতে চায় তাকে সাহায্য করা আমার লক্ষ্য।

আমি এই প্রকল্পের কয়েকটি উদাহরণ অন্তর্ভুক্ত করেছি যা আমরা এই সেন্সর ব্যবহার করে তৈরি করেছি। প্রথম ছবি, আমরা প্রতিবার সেন্সরের ডাইস ওভারটপকে সঠিকভাবে রাখার জন্য একটি প্যাডেলওয়েল ব্যবহার করেছি। দ্বিতীয় ছবিটি ছিল আমাদের প্রকল্পের চূড়ান্ত পণ্য, এবং ডাইস ফেস কি ছিল তার উপর ভিত্তি করে বেসটি ঘুরবে, এবং তৃতীয় ছবিটি একটি ডিসপ্লে বক্স যা আমি এই সেন্সরগুলিকে ডিসপ্লেতে রাখার জন্য ডিজাইন এবং তৈরি করেছি।

এই সেন্সরের সম্ভাবনা অসীম যদি আপনি এতে মন দেন। আমি আশা করি আপনি এই টিউটোরিয়ালটি উপভোগ্য এবং শিক্ষামূলক পাবেন এবং আমি আশা করি আপনি নিজের জন্য এটি তৈরি করার চেষ্টা করবেন।

Blessশ্বর মঙ্গল করুন!