שמעת פעם על יו הר? הוא מטפס סלעים אמריקאי מפורסם שניפץ את מגבלות המוגבלות שלו; הוא מאמין מאוד כי הטכנולוגיה יכולה לסייע לאנשים עם מוגבלויות לחיות חיים נורמליים. באחת משיחותיו ב- TED אמר הר " בני האדם אינם מוגבלים. אדם לעולם לא יכול להישבר. הסביבה הבנויה שלנו, הטכנולוגיות שלנו, שבורה ומושבתת. אנחנו האנשים לא צריכים לקבל את המגבלות שלנו, אלא יכולים להעביר נכות באמצעות חדשנות טכנולוגית ". לא היו אלה רק מילים אלא שהוא חי להן את חייו, היום הוא משתמש ברגליים תותבות וטוען שהוא חי לחיים נורמליים. אז כן, הטכנולוגיה אכן יכולה לנטרל נכות אנושית; עם זאת בחשבון הבה נשתמש בכמה לוחות וחיישנים פשוטים לבניית מקל הליכה עיוור קולי באמצעות Arduino שיכולים לבצע יותר מסתם מקל לאנשים עם לקות ראייה.
במקל חכם זה יהיה חיישן אולטרה סאונד לחוש מרחק מכל מכשול, LDR לחישת תנאי תאורה ושלט RF באמצעותו יכול העיוור לאתר מרחוק את המקל שלו. כל המשוב יינתן לעיוור באמצעות זמזם. כמובן שאתה יכול להשתמש במנוע ויברטור במקום הבאזר ולהתקדם הרבה יותר באמצעות היצירתיות שלך.
חומרים נדרשים:
- Arduino Nano (כל גרסה תפעל)
- חיישן קולי HC-SR04
- LDR
- זמזם ולד
- 7805
- משדר ומקלט RF 433MHz
- נגדים
- קבלים
- לחץ על הכפתור
- לוח Perf
- ערכת הלחמה
- סוללות 9V
תוכלו לקנות מכאן את כל הרכיבים הנדרשים לפרויקט מקל חכם זה.
תרשים מעגל עיוור:
פרויקט זה של ארדואינו חכם עיוור מקל דורש שני מעגלים נפרדים. האחד הוא המעגל הראשי שיורכב על מקל העיוור. השני הוא מעגל משדר RF מרוחק קטן שישמש לאיתור המעגל הראשי. תרשים המעגל של הלוח הראשי לבניית מקל עיוור באמצעות חיישן קולי מוצג להלן:
כפי שאנו רואים, ננו של Arduino משמש לשליטה בכל החיישנים, אך ניתן גם לבנות את המקל העיוור החכם הזה באמצעות arduino uno אך בעקבות אותם pinouts ותכנית. הלוח השלם מופעל על ידי סוללת 9 וולט המווסתת ל -5 וולט באמצעות ווסת מתח 7805. החיישן האולטרא - סאונד מופעל על ידי 5 וולט והדק וסיכת ההד מחוברים לסיכו 3 ו -2 של ננו Arduino כמוצג לעיל. ה- LDR מחובר עם נגד בעל ערך 10K ליצירת מחלק פוטנציאלי והפרש המתח נקרא על ידי סיכת ADC Arduino ADC. סיכת ADC A0 משמשת לקריאת האות ממקלט RF. פלט הלוח ניתן על ידי הבאזר המחובר לסיכה 12.
מעגל RF מרחוק מוצג למטה. כמו כן מוסבר עוד יותר עבודתו.
השתמשתי בפריצה קטנה כדי לגרום למעגל שלט רחוק זה לעבוד. בדרך כלל בעת שימוש במודול RF זה של 433 מגה-הרץ נדרש מקודד ומפענח או שני MCU לעבוד, כמו במעגל משדר ומקלט ה- RF הקודם, השתמשנו ב- HT12D ו- HT12E, מפענח ומקודד IC בהתאמה. אבל ביישום שלנו אנחנו רק צריכים את המקלט שיגלה אם המשדר שולח כמה אותות. אז סיכת הנתונים של המשדר מחוברת לקרקע או ל- Vcc של האספקה.
סיכת הנתונים של המקלט מועברת דרך מסנן RC ומועברת לארדואינו כפי שמוצג להלן. כעת, בכל פעם שלוחצים על הכפתור, המקלט מפלט ערך ADC קבוע כל פעם מחדש. לא ניתן לצפות בחזרה זו כאשר לא לוחצים על הכפתור. אז אנו כותבים את תוכנית Arduino כדי לבדוק אם קיימים ערכים חוזרים על מנת לזהות אם הכפתור נלחץ. אז ככה אדם עיוור יכול לעקוב אחר המקל שלו. תוכלו לבדוק כאן: כיצד עובדים משדר ומקלט RF.
השתמשתי בלוח perf כדי להלחין את כל החיבורים כך שהוא יישלם עם המקל. אבל, אתה יכול להכין אותם גם על קרש לחם. אלה הלוחות שהכנתי לפרויקט המקל העיוור הזה באמצעות ארדואינו.
תכנית Arduino למקל עיוור חכם:
ברגע שאנחנו מוכנים עם החומרה שלנו, אנחנו יכולים לחבר את הארדואינו למחשב שלנו ולהתחיל לתכנת. הקוד השלם המשמש בדף זה ניתן למצוא בתחתית הדף הזה, אתה יכול להעלות אותו ישירות ללוח Arduino שלך. עם זאת, אם אתה סקרן לדעת כיצד הקוד עובד קרא עוד.
כמו כל התוכניות, אנו מתחילים בהתקנת החלל () כדי לאתחל סיכות פלט קלט. בתוכנית שלנו ה- Buzzer ו- Trigger pin הוא מכשיר פלט וסי ה- Echo הוא מכשיר קלט. אנו מאותחלים גם את המסך הטורי לצורך איתור באגים.
הגדרת חלל () {Serial.begin (9600); pinMode (Buzz, OUTPUT); digitalWrite (Buzz, LOW); pinMode (טריגר, OUTPUT); pinMode (הד, INPUT); }
בתוך הלולאה הראשית אנו קוראים את כל נתוני החיישנים. אנו מתחילים בקריאת נתוני החיישן של חיישן אולטרה סאונד למרחק, LDR לעוצמת אור ואות RF כדי לבדוק אם הכפתור נלחץ. כל הנתונים הללו נשמרים במשתנה כמוצג להלן לשימוש עתידי.
מרחק_חישוב (טריגר, הד); אות = analogRead (מרחוק); Intens = analogRead (אור);
אנו מתחילים בבדיקת האות המרוחק. אנו משתמשים במשתנה הנקרא similar_count כדי לבדוק כמה פעמים חוזרים על אותם ערכים ממקלט ה- RF. חזרה זו תתרחש רק כאשר לוחצים על הכפתור. אז אנו מפעילים את האזעקה שנלחצה מרחוק אם הספירה עולה על ערך 100.
// בדוק אם לחץ על Remote int temp = analogRead (Remote); count_count = 0; ואילו (Signal == temp) {Signal = analogRead (Remote); כמות_ספירה ++; } // אם לחוץ מרחוק אם (דומה_ספירה <100) {סידורי.דפוס (דומה_ספירה); Serial.println ("לחוץ מרחוק"); digitalWrite (Buzz, HIGH); עיכוב (3000); digitalWrite (Buzz, LOW); }
אתה יכול גם לבדוק את זה בצג הסידורי במחשב שלך:
בהמשך אנו בודקים את עוצמת האור סביב העיוור. אם ה- LDR נותן ערך של פחות מ 200, ההנחה היא שחשוכה מאוד ואנחנו נותנים לו את האזהרה באמצעות זמזם עם צליל עיכוב ספציפי עם 200 ms. אם העוצמה בהירה מאוד שהיא יותר מ 800 אז גם אנו נותנים אזהרה עם טון אחר. ניתן לשנות את צליל ועוצמת האזעקה בקלות על ידי שינוי הערך המתאים בקוד שלהלן.
// אם כהה מאוד אם (Intens <200) {Serial.print (Intens); Serial.println ("אור בהיר"); digitalWrite (Buzz, HIGH); עיכוב (200); digitalWrite (Buzz, LOW); עיכוב (200); digitalWrite (Buzz, HIGH); עיכוב (200); digitalWrite (Buzz, LOW); עיכוב (200); עיכוב (500); } // אם בהיר מאוד אם (Intens> 800) {Serial.print (Intens); Serial.println ("אור נמוך"); digitalWrite (Buzz, HIGH); עיכוב (500); digitalWrite (Buzz, LOW); עיכוב (500); digitalWrite (Buzz, HIGH); עיכוב (500); digitalWrite (Buzz, LOW); עיכוב (500); }
לבסוף, אנו מתחילים למדוד את המרחק מכל מכשול. לא תהיה אזעקה אם המרחק הנמדד הוא יותר מ 50 ס"מ. אבל, אם זה פחות מ 50 ס"מ האזעקה תתחיל בצפצוף על הזמזם. ככל שהאובייקט מתקרב לזמזם, גם מרווח הצפצוף יפחת. ככל שהאובייקט קרוב יותר כך הזמזם יצפצף מהר יותר. ניתן לעשות זאת על ידי יצירת עיכוב פרופורציונאלי למרחק שנמדד. מכיוון שהעיכוב () בארדואינו אינו יכול לקבל משתנים עלינו להשתמש בלולאת for אשר מבוססת על המרחק הנמדד כמוצג להלן.
אם (dist <50) {Serial.print (dist); Serial.println ("התראת אובייקטים"); digitalWrite (Buzz, HIGH); עבור (int i = dist; i> 0; i--) עיכוב (10); digitalWrite (Buzz, LOW); עבור (int i = dist; i> 0; i--) עיכוב (10); }
למידע נוסף על מדידת המרחק באמצעות חיישן קולי וארדואינו.
ניתן להתאים את התוכנית ליישום שלך בקלות על ידי שינוי הערך בו אנו משתמשים כדי להשוות. אתה משתמש בצג הטורי כדי לבצע ניפוי באגים אם מופעלת אזעקת שווא. אם יש לך בעיה כלשהי, תוכל להשתמש בסעיף ההערות למטה כדי לפרסם את שאלותיך
מקל עיוור ארדואינו בפעולה:
לבסוף הגיע הזמן לבדוק את פרויקט הארדואינו שלנו. ודא שהחיבורים נעשים בהתאם לתרשים המעגל והתוכנית הועלתה בהצלחה. כעת הפעל את שני המעגלים באמצעות סוללת 9 וולט ועליך להתחיל לראות תוצאות. העבירו את חיישן ה- Ultra Sonic קרוב יותר לאובייקט ותבחינו בזמזם שמצפצף ותדר צפצוף זה גדל ככל שהמקל מתקרב לאובייקט. אם ה- LDR מכוסה בחושך או אם יש יותר מדי אור הזמזם יצפצף. אם הכל תקין הבאזר לא יצפצף.
כשתלחץ על הכפתור בשלט הרחוק הבאזר ייתן צפצוף ארוך. העבודה המלאה של חכם מקל זה לעיוורים באמצעות ארדואינו מוצגת בסרטון הווידיאו בסוף עמוד זה. אני גם משתמש במקל קטן כדי להרכיב את המכלול השלם. אתה יכול להשתמש במקל גדול יותר או במקל עיוור ממשי ולהוציא אותו לפעולה.
אם הבאזר שלך תמיד מצפצף זה אומר שהאזעקה מופעלת כוזבת. אתה יכול לפתוח את המסך הטורי כדי לבדוק את הפרמטרים ולבדוק מה נכנס לקריטי ולהתאים את זה. כמו תמיד אתה יכול לפרסם את הבעיה שלך בסעיף ההערות כדי לקבל עזרה. מקווה שהבנתם את הפרויקט ונהניתם לבנות משהו.