ডুয়াল সেন্সর ইকো লোকেটার: 7 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

এই নির্দেশযোগ্য ব্যাখ্যা করে কিভাবে একটি Arduino, দুটি অতিস্বনক সেন্সর এবং ত্রিভুজগুলির জন্য হেরনের সূত্র ব্যবহার করে কোন বস্তুর অবস্থান নির্ধারণ করা যায়। কোন চলন্ত অংশ নেই।

হেরনের সূত্র আপনাকে যে কোন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল গণনা করতে দেয় যার জন্য সব পক্ষই পরিচিত। একবার আপনি একটি ত্রিভুজের ক্ষেত্রটি জানতে পারলে, আপনি ত্রিকোণমিতি এবং পাইথাগোরাস ব্যবহার করে একটি একক বস্তুর অবস্থান (একটি পরিচিত বেসলাইন সম্পর্কিত) গণনা করতে পারবেন।

নির্ভুলতা চমৎকার। সাধারণভাবে উপলব্ধ HC-SR04, বা HY-SRF05, অতিস্বনক সেন্সর ব্যবহার করে বড় সনাক্তকরণ এলাকা সম্ভব।

নির্মাণ সহজ … আপনার প্রয়োজন কেবল একটি ধারালো ছুরি, দুটি ড্রিল, একটি সোল্ডারিং লোহা এবং একটি কাঠের করাত।

ছবি

• ভিডিও ক্লিপটিতে ইউনিটটি চালু রয়েছে।
• ছবি 1 একত্রিত "ইকো লোকেটার" দেখায়
• ছবি 2 একটি সাধারণ প্রদর্শন দেখায়। বস্তুটি হল লাল (ঝলকানি) বিন্দু।
• ছবি 3 ভিডিও পরীক্ষার সেটআপ দেখায়। শব্দ দিয়ে সনাক্তকরণের এলাকাটি সম্পূর্ণভাবে "আলোকিত" করার জন্য বেসলাইনের 50 H সেমি নিচে দুটি HY-SRF05 অতিস্বনক সেন্সর স্থাপন করা প্রয়োজন ছিল।

ধাপ 1: তারের ডায়াগ্রাম

ছবি 1 "ডুয়াল সেন্সর ইকো লোকেটর" এর জন্য ওয়্যারিং ডায়াগ্রাম দেখায়।

সেন্সর বি ট্রান্সমিট (টি) ট্রান্সডুসারের উপর মাস্কিং টেপের বিভিন্ন স্তর স্থাপন করে "প্যাসিভ" রেন্ডার করা হয়। এই টেপটি অতিস্বনক শব্দকে অবরুদ্ধ করে যা অন্যথায় নির্গত হবে।

ধাপ 2: যন্ত্রাংশ তালিকা

ফটো 1 এ দেখানো হয়েছে, এই প্রকল্পটি সম্পন্ন করার জন্য খুব কম অংশ প্রয়োজন:

নিম্নলিখিত অংশগুলি https://www.aliexpress.com/ থেকে প্রাপ্ত হয়েছিল:

• 1 কেবল আরডুইনো ইউনো আর 3 ইউএসবি কেবল দিয়ে সম্পূর্ণ
• 2 শুধুমাত্র HY-SRF05, অথবা HC-SR04, অতিস্বনক ট্রান্সডুসার

নিম্নলিখিত অংশগুলি স্থানীয়ভাবে প্রাপ্ত হয়েছিল:

• 1 শুধুমাত্র পুরুষ arduino হেডার স্ট্রিপ
• 2 শুধুমাত্র মহিলা arduino হেডার স্ট্রিপ
• স্ক্র্যাপ অ্যালুমিনিয়ামের মাত্র 2 টুকরা
• 2 শুধুমাত্র ছোট কাঠের টুকরা
• 2 শুধুমাত্র ছোট screws
• 3 কেবল তারের বন্ধন
• 4 মাত্র দৈর্ঘ্যের প্লাস্টিকের প্রলিপ্ত তারের (বিভিন্ন রং) [1]

বিঃদ্রঃ

[1]

প্রতিটি তারের মোট দৈর্ঘ্য সেন্সরগুলির মধ্যে পছন্দসই দূরত্ব এবং সোল্ডারিংয়ের জন্য একটি ছোট পরিমাণের সমান হওয়া উচিত। তারগুলি একসঙ্গে পেঁচিয়ে একটি তারের গঠন করা হয়।

ধাপ 3: তত্ত্ব

বিম প্যাটার্নস

ছবি 1 ট্রান্সডুসার এ এবং ট্রান্সডুসার বি এর জন্য ওভারল্যাপড বিম প্যাটার্ন দেখায়।

সেন্সর A "লাল অঞ্চলের" যেকোনো বস্তু থেকে প্রতিধ্বনি পাবে।

সেন্সর বি শুধুমাত্র একটি প্রতিধ্বনি পাবে যদি বস্তুটি "মৌভ এলাকায়" থাকে। এই এলাকার বাইরে কোনো বস্তুর স্থানাঙ্ক নির্ধারণ করা সম্ভব নয়। [1]

সেন্সরগুলি ব্যাপকভাবে ফাঁকা থাকলে বড় "মাউভ" সনাক্তকরণ এলাকা সম্ভব।

হিসাব

ফটো 2 এর রেফারেন্স সহ:

যে কোন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল সূত্র থেকে গণনা করা যেতে পারে:

এলাকা = বেস*উচ্চতা/2 ………………………………………………………………………………। (1)

পুনর্বিন্যাস সমীকরণ (1) আমাদের উচ্চতা দেয় (Y- সমন্বয়):

উচ্চতা = এলাকা*2/বেস ………………………………………………………………………………। (2)

এতদূর ভাল … কিন্তু আমরা কিভাবে এলাকা গণনা করব?

উত্তরটি হল দুটি অতিস্বনক ট্রান্সডুসারকে একটি পরিচিত দূরত্ব (বেসলাইন) স্থান করে দেওয়া এবং আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করে বস্তুর থেকে প্রতিটি সেন্সরের দূরত্ব পরিমাপ করা।

ছবি 2 দেখায় কিভাবে এটা সম্ভব।

ট্রান্সডুসার A একটি পালস পাঠায় যা বস্তুকে সব দিক থেকে বাউন্স করে। এই নাড়ি ট্রান্সডুসার এ এবং ট্রান্সডুসার বি উভয় দ্বারা শোনা যায় না ট্রান্সডুসার বি থেকে কোন পালস পাঠানো হয় না … এটি কেবল শোনে।

ট্রান্সডুসার A- এ ফেরার পথ লাল দেখানো হয়েছে। যখন দুই দিয়ে ভাগ করা হয় এবং শব্দের গতি নির্ণয় করা হয়, আমরা সূত্র থেকে "d1" দূরত্ব গণনা করতে পারি: [2]

d1 (সেমি) = সময় (মাইক্রোসেকেন্ড)/59 …………………………………………………… (3)

ট্রান্সডিউসার বি -এর পথ নীল দেখানো হয়েছে। যদি আমরা এই পথের দৈর্ঘ্য থেকে দূরত্ব "d1" বিয়োগ করি তাহলে আমরা দূরত্ব "d2" পাই। "D2" গণনার সূত্র হল: [3]

d2 (cm) = সময় (microseconds/29.5 - d1 ………………………………………….. (4)

আমাদের এখন ত্রিভুজ ABC এর তিনটি বাহুর দৈর্ঘ্য আছে … "হেরন" লিখুন

হেরনের সূত্র

হেরনের সূত্রটি "সেমি-পেরিমিটার" নামক কিছু ব্যবহার করে যেখানে আপনি একটি ত্রিভুজের তিনটি পাশের প্রতিটি যোগ করুন এবং ফলাফলটি দুটি দ্বারা ভাগ করুন:

s = (a+b+c)/2 ………………………………………………………………………………………। (5)

এলাকাটি এখন নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:

এলাকা = sqrt (s*(s-a)*(s-b)*(s-c)) …………………………………………………………। (6)

একবার আমরা এলাকাটি জানলে আমরা উপরের সমীকরণ (2) থেকে উচ্চতা (Y- সমন্বয়) গণনা করতে পারি।

পিথাগোরাস

একটি সমকোণী ত্রিভুজ তৈরির জন্য ত্রিভুজ শীর্ষবিন্দু থেকে বেসলাইনে একটি লম্ব ফেলে দিয়ে এখন এক্স-কোঅর্ডিনেট গণনা করা যেতে পারে। এক্স-কোঅর্ডিনেট এখন পাইথাগোরাস ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:

c1 = sqrt (b2 - h2) ……………………………………………………………………………….. (7)

মন্তব্য

[1]

বেসলাইনের নীচে সেন্সর স্থাপন করে টার্গেট এলাকাটি শব্দ সহ সম্পূর্ণ "আলোকিত" হতে পারে।

[2]

ধ্রুবকের জন্য 59 এর মান নিম্নরূপ:

শব্দের গতি আনুমানিক 340 মি/এস যা 0.034 সেমি/ইউএস (সেন্টিমিটার/মাইক্রোসেকন্ড)।

0.034cm/uS এর পারস্পরিক 29.412uS/সেমি যা, 2 দিয়ে গুণ করলে ফেরার পথের অনুমতি দেয়, 58.824 বা 59 গোলাকার হলে।

বায়ুর তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং চাপের জন্য এই মানটি আপ/ডাউন করা যেতে পারে।

[3]

ধ্রুবকের জন্য 29.5 এর মান নিম্নরূপ:

ফেরার পথ নেই তাই আমরা 29.5 ব্যবহার করি যা উপরের [2] -এ ব্যবহৃত অর্ধেক।

ধাপ 4: নির্মাণ

মাউন্ট বন্ধনী

আমার নির্দেশিত

আমার বন্ধনীগুলির মাত্রা ছবি 1 এ দেখানো হয়েছে।

"বেসলাইন" চিহ্নিত দুটি গর্ত প্রতিটি সেন্সরের সাথে একটি স্ট্রিং সংযুক্ত করার জন্য। সহজ সেটআপের জন্য প্রয়োজনীয় স্পেসিংয়ে কেবল স্ট্রিংটি বন্ধ করুন।

সেন্সর সকেট

সেন্সর সকেট (ছবি 2) স্ট্যান্ডার্ড Arduino হেডার সকেট থেকে তৈরি করা হয়েছে।

সমস্ত অবাঞ্ছিত পিনগুলি বের করা হয়েছে এবং প্লাস্টিকের মাধ্যমে একটি 3 মিমি গর্ত ড্রিল করা হয়েছে।

সংযোগগুলি সোল্ডার করার সময় অ্যালুমিনিয়াম বন্ধনীতে তারগুলি ছোট না করার বিষয়ে যত্ন নিন।

স্ট্রেন ত্রাণ

তারের প্রতিটি প্রান্তে তাপ-সঙ্কুচিত টিউবিংয়ের একটি ছোট টুকরা তারগুলি উন্মোচন থেকে বাধা দেয়।

অবাঞ্ছিত তারের চলাচল রোধ করতে কেবল বন্ধন ব্যবহার করা হয়েছে।

পদক্ষেপ 5: সফ্টওয়্যার ইনস্টলেশন

এই ক্রমে নিম্নলিখিত কোডটি ইনস্টল করুন:

Arduino IDE

Arduino IDE (ইন্টিগ্রেটেড ডেভেলপমেন্ট এনভায়রোনমেন্ট) ডাউনলোড করুন এবং ইনস্টল করুন https://www.arduino.cc/en/main/software থেকে যদি আগে থেকেই ইনস্টল করা না থাকে।

প্রক্রিয়াকরণ 3

Https://processing.org/download/ থেকে প্রসেসিং 3 ডাউনলোড এবং ইনস্টল করুন

Arduino স্কেচ

সংযুক্ত ফাইলের বিষয়বস্তু, “dual_sensor _echo_locator.ino”, একটি Arduino “স্কেচ” এ কপি করুন, সংরক্ষণ করুন, তারপর আপনার Arduino Uno R3 এ আপলোড করুন।

আরডিনো আইডিই বন্ধ করুন কিন্তু ইউএসবি কেবল সংযুক্ত রাখুন।

প্রসেসিং স্কেচ

সংযুক্ত ফাইলের বিষয়বস্তু কপি করুন, “dual_sensor_echo_locator.pde” একটি প্রসেসিং “স্কেচ” -এ।

এখন উপরের বাম "রান" বোতামে ক্লিক করুন … আপনার স্ক্রিনে একটি গ্রাফিক্স স্ক্রীন উপস্থিত হওয়া উচিত।

ধাপ 6: পরীক্ষা

আপনার পিসিতে আরডুইনো ইউএসবি কেবল সংযুক্ত করুন

আপনার প্রসেসিং 3 আইডিই (ইন্টিগ্রেটেড ডেভেলপমেন্ট এনভায়রনমেন্ট) এর "উপরের-বাম" রান বাটনে ক্লিক করে "dual_sensor_echo_locator.pde" চালান।

একটি কমা দ্বারা বিভক্ত সংখ্যাগুলি ফটো 1 তে দেখানো হিসাবে আপনার স্ক্রিনের নিচে স্ট্রিমিং শুরু করা উচিত।

প্রারম্ভে ত্রুটির বার্তা

আপনি শুরুতে একটি ত্রুটি বার্তা পেতে পারেন।

যদি তাই হয় তবে আপনার "COM" পোর্টের সাথে যুক্ত নম্বরের সাথে মেলে ফটো 1 এর 88 নং লাইনে [0] পরিবর্তন করুন।

আপনার সিস্টেমের উপর নির্ভর করে বেশ কয়েকটি "COM" পোর্ট তালিকাভুক্ত করা যেতে পারে। একটি সংখ্যা কাজ করবে।

ফটো 1 এ [0] নম্বরটি আমার "COM4" এর সাথে যুক্ত।

আপনার সেন্সরগুলির অবস্থান

আপনার সেন্সরগুলিকে 100 সেন্টিমিটার দূরে রাখুন এবং সামনে 100 সেন্টিমিটার বস্তু রাখুন।

উভয় সেন্সরকে একটি কাল্পনিক 1 মিটার বর্গের তির্যক বিপরীত কোণে ধীরে ধীরে ঘোরান।

আপনি যখন সেন্সরগুলি ঘোরান, আপনি একটি অবস্থান পাবেন যেখানে গ্রাফিক্স ডিসপ্লেতে একটি ঝলকানি লাল বিন্দু উপস্থিত হবে।

সেন্সরগুলি আপনার বস্তু খুঁজে পেলে অতিরিক্ত তথ্যও উপস্থিত হবে (ছবি 2):

• দূরত্ব 1
• দূরত্ব 2
• বেসলাইন
• অফসেট
• আধা-পরিধি
• এলাকা
• এক্স সমন্বয়
• Y সমন্বয়

ধাপ 7: প্রদর্শন

ডিসপ্লে প্রসেসিং 3 ব্যবহার করে লেখা হয়েছে … 100cm বেসলাইন দেখানো হয়েছে।

বেসলাইন পরিবর্তন করা

আসুন আমাদের বেসলাইন 100cm থেকে 200cm এ পরিবর্তন করি:

"ভাসা বেসলাইন = 100;" পরিবর্তন করুন প্রসেসিং হেডারে "ফ্লোট বেসলাইন = 200;" পড়ার জন্য

"100" এবং "200" পড়ার জন্য "draw_grid ()" রুটিন প্রক্রিয়ায় "50" এবং "100" লেবেলগুলি পরিবর্তন করুন।

অফসেট পরিবর্তন করা

যদি আমরা বেসলাইনের নীচে সেন্সর রাখি তবে বড় লক্ষ্যস্থলগুলি পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।

প্রসেসিং হেডারের একটি পরিবর্তনশীল "অফসেট" অবশ্যই পরিবর্তন করতে হবে যদি আপনি এটি করতে চান।

আমার অন্যান্য নির্দেশাবলী দেখতে এখানে ক্লিক করুন।