Arduino লেজার-ভিত্তিক টাইমিং সিস্টেম: 6 ধাপ (ছবি সহ)

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

আমার শিক্ষার অংশ হিসেবে, একটি মডেলের যানবাহন কত দ্রুত 10 মিটার ভ্রমণ করেছে তা সঠিকভাবে পরিমাপ করার জন্য আমার একটি সিস্টেমের প্রয়োজন ছিল। প্রাথমিকভাবে, আমি ভেবেছিলাম আমি ইবে বা আলিএক্সপ্রেস থেকে একটি সস্তা রেডিমেড সিস্টেম কিনব, এই সিস্টেমগুলি সাধারণত হালকা গেট, ফটো গেট বা অনুরূপ নামে পরিচিত। দেখা গেল যে প্রাক-নির্মিত লাইট গেট টাইমিং সিস্টেমগুলি আসলে বেশ ব্যয়বহুল, তাই আমি নিজের তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

একটি হালকা গেট টাইমিং সিস্টেমের অপারেশন বেশ সহজ। প্রতিটি লাইট গেট একপাশে একটি লেজার মডিউল নিয়ে গঠিত, এটি অন্যদিকে একটি লাইট-নির্ভর রেসিস্টর মডিউল (LDR) এর উপর একটি লেজার স্পট প্রজেক্ট করে। LDR এর আউটপুট পরিমাপ করে, সিস্টেমটি সনাক্ত করতে পারে যে কখন লেজার রশ্মি ভেঙে গেছে। এই দুটি গেট ব্যবহার করে সিস্টেম টাইমার শুরু করে যখন প্রথম রশ্মি ভেঙে যায় এবং টাইমারটি থেমে যায় যখন দ্বিতীয় মরীচি ভেঙে যায়। ফলে রেকর্ড করা সময় এলসিডি স্ক্রিনে প্রদর্শিত হয়।

শিক্ষার্থীদের সাথে এর মতো একটি সিস্টেম তৈরি করা কোডিংয়ের একটি দুর্দান্ত ভূমিকা, এটি শেষ হওয়ার পরে এটি একটি সত্যিই কার্যকর শ্রেণীকক্ষ সম্পদ। এই ধরণের সিস্টেম STEM ক্রিয়াকলাপগুলির জন্য দুর্দান্ত এবং এটি রাবার ব্যান্ড গাড়ি, মাউসট্র্যাপ গাড়ি বা পাইনউড ডার্বি গাড়িগুলির মতো কত দ্রুত জিনিসগুলি একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব ভ্রমণ করে তা পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

অস্বীকৃতি: এখানে উপস্থাপিত সমাধান অনুকূল থেকে অনেক দূরে। আমি সচেতন কিছু জিনিস অনেক ভাল বা আরো দক্ষ হতে পারে। এই প্রকল্পটি প্রাথমিকভাবে একটি খুব কঠোর সময়সীমার মধ্যে রাখা হয়েছিল এবং উদ্দেশ্যপ্রণোদিত উদ্দেশ্যে একেবারে সূক্ষ্মভাবে কাজ করেছে। আমার উন্নতির সাথে এই সিস্টেমের একটি সংস্করণ 2 এবং সংস্করণ 3 উভয়ই প্রকাশ করার পরিকল্পনা আছে, অনুগ্রহ করে নির্দেশের শেষ ধাপটি দেখুন। সার্কিট এবং কোড বাস্তবায়ন আপনার নিজের ঝুঁকিতে।

সরবরাহ

• Arduino R3 (বা সামঞ্জস্যপূর্ণ বোর্ড) - £ 4.50
• অ্যাডফ্রুট ফেদার উইং প্রোটোবোর্ড - যে কোনও প্রোটোবোর্ডের একটি ছোট অংশও ঠিক আছে - £ 1
• এলসিডি কীপ্যাড ieldাল - নিশ্চিত করুন যে এটি আপনার কাছে থাকা আরডুইনো সংস্করণের সাথে মানানসই করা হয়েছে - £ 5
• 2 x লাইট ডিপেন্ডেন্ট রেসিস্টর (LDR) মডিউল - "arduino LDR" এর জন্য ইবে সার্চ করলে প্রচুর অপশন দেখাতে হবে - £ 2.30 প্রতিটি
• 2 এক্স লেজার মডিউল - "আরডুইনো লেজার" এর জন্য ইবে অনুসন্ধান করা প্রচুর বিকল্প দেখাবে। নিশ্চিত করুন যে লেজারের শক্তি 5mW এর বেশি নয়। - তিনজনের জন্য 25 2.25
• 4 x ছোট ট্রাইপড - £ 3.50 প্রতিটি
• 4x 1/4 ইঞ্চি বাদাম - একটি স্ট্যান্ডার্ড ট্রিপড থ্রেড ফিট করার জন্য - £ 2
• Arduino কেস for 3 এর জন্য এক্রাইলিক পরিষ্কার করুন
• M3 বাদাম এবং বোল্ট - £ 2
• প্লাস্টিক পিসিডি স্ট্যান্ডঅফ - এগুলির কিটগুলি ইবেতে বেশ সস্তায় পাওয়া যেতে পারে। - £ 6.80
• 4 x 3D মুদ্রিত ঘের - উপাদান খরচ প্রায় £ 5 ছিল।
• ফিতা কেবল - £ 5

মোট খরচ প্রায় £ 55 ছিল, এটি একটি লেজার কাটার এবং 3 ডি প্রিন্টার উভয় অ্যাক্সেস অনুমান করে। এখানে বেশিরভাগ খরচ কেস, বাদাম এবং বোল্ট ইত্যাদির জন্য।

ধাপ 1: অ্যাড্রুনিও প্রোগ্রাম

আরডুইনোতে নিচের কোডটি আপলোড করুন। যদি আপনি এটি কীভাবে করবেন তা সম্পর্কে অপরিচিত হন তবে এই মহান নির্দেশাবলীটি দেখুন।

কোডের মূল যুক্তি নিম্নরূপ:

1. লেজার মডিউল চালু করুন এবং প্রতিটি এলডিআর লেজার রশ্মি "দেখতে" পারে তার চেয়ে পরীক্ষা করুন।
2. LDR 1 লেজার রশ্মিতে একটি বিরতি সনাক্ত না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করুন, অবিলম্বে টাইমার শুরু করুন।
3. LDR 2 লেজার রশ্মিতে একটি বিরতি সনাক্ত না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করুন, অবিলম্বে টাইমার বন্ধ করুন।
4. এলসিডি স্ক্রিনে মিলিসেকেন্ডে ফলাফলের সময় দেখান।

কোডটি শুধুমাত্র একটি একক রান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, একবার স্ক্রিন থেকে সময় নোট করা হয়েছে theালের রিসেট বোতামটি প্রোগ্রামটি পুনরায় চালু করতে ব্যবহৃত হয়।

ARDUINO কোড লিঙ্ক করুন

(FYI: কোডটি create.arduino.cc- এ হোস্ট করা হয়েছে এবং আমি এখানে কোডটি এম্বেড করতে চাই। ভবিষ্যতে এটি একটি বৈশিষ্ট্য হিসাবে প্রয়োগ করুন, ধন্যবাদ)

ধাপ 2: 3D মুদ্রণ ঘের

লেজার এবং এলডিআর মডিউলগুলিকে জায়গায় রাখা দরকার যাতে নিশ্চিত করা যায় যে মডিউল চলার ফলে কোন রশ্মি বিরতি না ঘটে। 3 ডি নীচের ঘেরগুলি মুদ্রণ করুন এবং মডিউলগুলিকে জায়গায় জায়গায় বোল্ট করুন, লেজার মডিউলটিকে জিপ টাই সহ জায়গায় রাখা দরকার কারণ এতে বোল্টের ছিদ্র নেই।

প্রতিটি ক্ষেত্রে 1/4 ইঞ্চি বাদাম আটকাতে ভুলবেন না, এটি পরে ব্যবহার করা হবে যাতে এই কেসগুলিকে ট্রাইপডের সাথে সংযুক্ত করা যায়। ঘেরের দুটি অংশ এম 3 বাদাম এবং বোল্টের সাথে একসাথে রাখা হয়।

ধাপ 3: লেজার কাট আরডুইনো কেস

4mm পুরু পরিষ্কার এক্রাইলিক থেকে নিচের ফাইলগুলিকে লেজার-কাট করুন। Arduino R3 এবং প্রোটোবোর্ডকে এক্রাইলিক টুকরো এবং গর্তের জায়গায় রাখুন। পিসিডি স্ট্যান্ডঅফগুলি স্পেসার হিসাবে ব্যবহার করে কেসটির উপরের অংশটি নীচে বোল্ট করুন।

ধাপ 4: সার্কিট তারের

এই প্রকল্পে ব্যবহৃত এলসিডি shাল এই মহান নির্দেশনায় বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। LCD স্ক্রিন এবং ইনপুট বোতামগুলি arduino এর কিছু I/O পিন ব্যবহার করে, তবে এই কারণে লেজার মডিউলগুলির জন্য সমস্ত I/O এবং LDR এর পিন 1, 2, 12 এবং 13 ব্যবহার করে।

খুব কম তারের প্রয়োজন হয়, কিন্তু নিশ্চিত করুন যে সার্কিটটি ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে। আমি লেজার এবং এলডিআর মডিউল তারের সাথে কিছু জেএসটি টাইপ সংযোজক যোগ করেছি যাতে আমাকে সহজেই সম্পূর্ণ সেটআপ বিচ্ছিন্ন করতে এবং সংরক্ষণ করতে দেয়।

হ্যাঁ, arduino পিন 1 এবং 2 সরাসরি ইন-লাইন প্রতিরোধক ছাড়া লেজার মডিউলগুলিকে শক্তি দিচ্ছে। যেহেতু নির্বাচিত লেজার মডিউলগুলি বিশেষভাবে আরডুইনো ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে তবে এটি কোনও সমস্যা হওয়া উচিত নয়। লেজার মডিউলগুলি 5mW এর সর্বোচ্চ শক্তি আঁকবে, এর মানে হল যে পিনের 5V সাপ্লাই ভোল্টেজে, মডিউলটি 1mA এর কাছাকাছি অঙ্কিত হওয়া উচিত, এটি arduino I/O পিনগুলিতে বর্তমান সরবরাহের জন্য ~ 40mA সীমার অনেক নিচে।

ধাপ 5: একত্রিত করুন এবং সুর করুন

অবশেষে, আপনি সবকিছু একত্রিত করতে প্রস্তুত।

1. এলডিআর এবং লেজার মডিউল কেস ছোট ট্রাইপডগুলিতে মাউন্ট করুন।
2. LDR সেন্সরে সরাসরি জ্বলজ্বল করার জন্য লেজার মডিউলগুলি রাখুন

এই পর্যায়ে, আপনাকে জিনিসগুলিকে একটু সূক্ষ্ম করতে হবে। LDR মডিউলগুলি একটি ডিজিটাল সিগন্যাল আউটপুট করে, একটি উচ্চ সংকেত (5V) নির্দেশ করে যে কোন লেজার রশ্মি সনাক্ত করা হয়নি, একটি কম চিহ্ন (0V) ইঙ্গিত দেয় যে এটি লেজার রশ্মি দেখতে পারে। হালকা তীব্রতার থ্রেশহোল্ড যেখানে মডিউলটি 5V থেকে 0V আউটপুট সিগন্যালে চলে যায় (এবং ভিসা উল্টো) LDR বোর্ডে একটি পোটেন্টিওমিটার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। আপনি potentionmeter সমন্বয় করতে হবে যাতে মডিউল একটি 0V এবং 5V আউটপুট মধ্যে সুইচ যখন আপনি এটি আশা।

সিস্টেমটি প্রত্যাশিতভাবে কাজ না করা পর্যন্ত ধীরে ধীরে পটেন্টিওমিটার সামঞ্জস্য করুন, অথবা এলডিআর মডিউল আউটপুট পরিমাপের জন্য একটি মাল্টিমিটার ব্যবহার করুন এবং প্রয়োজন অনুযায়ী সুর করুন।

ধাপ 6: অপারেশন এবং আরও কাজ

আপনার এখন সিস্টেমটি ব্যবহার করার জন্য প্রস্তুত হওয়া উচিত! ছবিগুলি অপারেশনের পর্যায়গুলি দেখায়।

1. সিস্টেমটি আরম্ভ করতে সিলেক্ট বাটন চাপুন।
2. লেজারগুলিকে সারিবদ্ধ করুন যাতে তারা সরাসরি এলডিআর সেন্সরে জ্বলজ্বল করে।
3. সিস্টেম এখন সশস্ত্র। আপনি মডেল গাড়ী যাচ্ছে সেট।
4. প্রথম লেজার রশ্মি নষ্ট হয়ে গেলে সিস্টেমটি টাইমিং শুরু করবে।
5. দ্বিতীয় লেজার রশ্মি নষ্ট হয়ে গেলে সিস্টেমটি বন্ধ হয়ে যাবে।
6. এরপর মিলিসেকেন্ডে সময় স্ক্রিনে প্রদর্শিত হয়।
7. আরেকবার চালানোর সময় রিসেট বোতাম টিপুন।

আমি সম্ভবত এই সিস্টেমের একটি সংস্করণ 2.0 তৈরি করব কারণ কিছু সুস্পষ্ট উন্নতি করা যেতে পারে:

1. আরডুইনো থেকে লেজার মডিউলগুলি পাওয়ার দরকার নেই, সেগুলি ব্যাটারি চালিত হতে পারে এবং যখন প্রয়োজন হয় তখন কেবল চালু করা যায়। যখন আমি সিস্টেমটি ডিজাইন করেছিলাম, ক্ষমতার জন্য আরডুইনোতে লেজার মডিউলগুলিকে ওয়্যারিং করা সহজ সমাধান বলে মনে হয়েছিল, অনুশীলনে, এর ফলে দীর্ঘ তারের রান চলে আসে যা পথে আসে।
2. এলডিআর হাউজিংগুলিতে সত্যিই কনডেন্সার লেন্সের প্রয়োজন। লেজার বিন্দুকে ঠিক (খুব ছোট) এলডিআর সেন্সরের কেন্দ্রের সাথে আচ্ছাদিত করা খুব চতুর এবং কখনও কখনও কয়েক মিনিট সময় নিতে পারে, একটি কনডেন্সার লেন্স ব্যবহার করে ব্যবহারকারীকে লেজার ডট দিয়ে লক্ষ্য করার জন্য অনেক বড় লক্ষ্য দেবে।

আমি এখন এমন একটি সংস্করণ 3.0 এর কথাও ভাবছি যা সম্পূর্ণরূপে বেতার এবং ব্লুটুথ ব্যবহার করে আমার ল্যাপটপের সাথে সংযুক্ত, তবে এটি অন্য দিনের জন্য অনেক বড় প্রকল্প।

STEM প্রতিযোগিতায় রানার আপ