Det blir lite varmt, sommar och allt detta. Jag har ett kinesiskt fan på mitt skrivbord, men jag arbetar i olika ändar av mitt nya stora skrivbord, och fläkten blåser nästan alltid förbi, och att vända på det varje gång är på något sätt tråkigt. Så idag kommer vi att göra ett fan med automatisk riktning mot målet.
Så vi måste spåra målets position, med hänsyn till situationen på bordet, så att fläkten inte riktar sig mot andra objekt. Helst kan du naturligtvis ta en hallon pi minicomputer med en kamera och använda ett maskinvisionsbibliotek för att känna igen rörelser eller en ljus T-shirt.
Men detta är en ganska svår uppgift, och styrelsen själv kostar mer än tio gånger dyrare än plattformen arduino, som inte klarar kameran. Men förutom kameran finns det andra sätt att bestämma målet, till exempel en ultraljudssensor för öre.
En gång kom jag på Internet ett intressant projekt "radar" baserat på arduino och denna sensor. Projektet i sig är ganska värdelöst, men själva idén är underbar - att rotera avståndsgivaren och skanna utrymmet, bundet till rotationsvinkeln.
Låt oss upprepa detta projekt för skojs skull, och sedan fortsätter vi.
Detta innebär att sensorn måste roteras, för detta används den vanliga modellen servo (vem vet inte, servo är en motor med en växellåda och feedback till vinkeln, det vill säga vi kan ställa in den rotationsvinkeln, och den kommer att slå på den).
Låt oss inte vara smart, och fixa bara sensorn med ringen från cykelkammaren.
Vi monterar kretsen på en brödskiva.
Det är allt, det återstår att ladda ner firmware i arduino. Denna version använder ett snabbare bibliotek.
Du kan ladda ner källorna på projektsidan, länken finns i beskrivningen under videon. Där hittar du alla detaljerade instruktioner, i synnerhet en enorm artikel för de som först tog upp arduino. I allmänhet laddar vi fast programvaran i kortet och vår radar kommer till liv. Nu på datorn måste du köra ett program som tar emot data från radaren (det finns också i projektmappen, men du behöver en bearbetningsmiljö för att starta det, du kan ladda ner dem på den officiella webbplatsen).
Vi startar det, och här behöver du bara konfigurera ett ögonblick - det portnummer som arduino är ansluten till. Detta är samma nummer som har valts i arduino ide-programmet, bara vi måste ange det manuellt.
Vi börjar.
Det är det, vår radar fungerar bra och visar avståndet till de hittade hinder. Som ni ser, det fungerar med tillräcklig noggrannhet för att inte bara upptäcka ett stort mål i form av en person eller ett huvud, utan det hanterar också alla små saker som kan bli ett helt fält för intressanta experiment. Så medan alla har kul med hallonpi, bestämde jag mig för att utmana mig själv och lära ett bokstavligen blint system att känna igen målet och sikta på det. Detta kommer att vara ett fantastiskt enkelt projekt som kan upprepas även med hjälp av arduino-startpaketet. Låt oss göra det och tänka över arbetsalgoritmen.
Så systemets funktioner är ganska mycket begränsade. Vi får bara avståndet från radaren, men vi vet vilken vinkel varje dimension motsvarar. Det första som kommer att tänka på är att bygga en arbetsyta karta. Det vill säga vi gör ett pass och minns i vilken vinkel vilket avstånd var. Nu, i efterföljande pass, kan vi hitta skillnaden för varje vinkel enligt vår karta. Och därmed kan vi se ett nytt objekt som kommer att stå fram mot bakgrund av redan kända värden. Nu måste du lära systemet att definiera mål. Låt oss försöka det här alternativet: vi kommer att överväga antalet utmärkta punkter som är belägna efter varandra, det vill säga i livet kommer detta att vara ett visst område som radaren skannar.
Vi kommer att överväga målet - området är större än en viss storlek. Detta filtrerar omedelbart allt mätbuller. Jag föreslår också att förlåta systemet för flera fel när jag skannar ett område, eftersom ultraljudssensorn inte är perfekt.
Radaren kan känna igen ett stort område, det vill säga den känner till vinkeln på början av detta område och vinkeln på dess ände i sitt koordinatsystem. Det återstår bara att beräkna mitten av detta område och rikta radaren dit, och låta det inte längre röra sig. Detta kommer att vara ett hållläge.
Vi fortsätter att mäta avståndet och om den uppmätta punkten plötsligt lämnar radarens synbarhetsområde, kommer vi efter ett tag att återgå till målsökningsläget. Det är allt som inte förstod, datorn behövs inte längre här, arduino kommer att göra allt av sig själv. Det räcker bara för att driva det från en 5 volt strömförsörjning. Firmware finns i projektmappen, det finns ett antal inställningar som du kan spela runt och konfigurera allt själv.
Så vi startar systemet. Först går kalibreringen från kant till kant. Systemet kommer ihåg avståndet i kalibreringsfältet i sitt koordinatsystem. Sedan börjar arbetet omedelbart, vi skannar området, om vi märker målet, hittar vi dess vinkelstorlek och siktar i mitten. Det fungerar som en klocka och riktar nästan mot mitten av målet.
Förresten är alla tidsförseningar konfigurerbara, i synnerhet tiden mellan förlusten av mål och början av en ny skanning, annars kan du tänka att systemet bromsar ner - inget sådant, ställ bara in det. I allmänhet är hjärnorna för fläkten redo, låt oss samla järn.
Denna fläkt köptes av aliexpress för cirka 5 år sedan. Den är kompakt, drivs med USB och är bra för detta projekt. Du kan också söka efter ett usb-fläkt i fixpris eller i hushållsartiklar.
Låt oss ta en titt på den här fläkten och se om det finns fritt utrymme i sitt fall som kan fyllas med sin egen elektronik.
Arduino nano passar tyvärr inte här, men det finns en arduino pro mini, samma sak, men mindre och utan programmerare ombord, men det passar perfekt.
Och varför inte kontrollera strömmen till fläkten med arduino och kasta bort den ursprungliga knappen? Det finns inte tillräckligt med utrymme, reläet passar inte, så vi kommer att använda en fälteffekttransistor.
Han behöver fortfarande två motstånd på 100 ohm och 10 kOhm. Vi tar bort knappen helt så att den inte stör. Anslutningsdiagrammet ser ut så här:
Låt oss ansluta räckviddsökaren med en kabel från hårddisken.
Vi har också en kondensator i kretsen, det är inte nödvändigt, men mycket önskvärt, eftersom servo-drivenheten ger ganska märkbara strömmar för USB, och detta kan påverka avståndsmätningar.
För att ladda ner firmware i pro mini behöver du en extern programmerare, det kostar kineserna som en burk öl och ansluter så här:
Du behöver inte göra något annat, klicka på nedladdningsknappen och firmware laddas som vanligt in i nano-kortet.Huset stängs och alla ledningar går ut genom hålen från brytaren.
Därefter måste du fixa servot. Det beslutades att hänga fläkten på en hylla och fästa servot i ett hörn.
För att förhindra att hörnet snurrar använder vi dubbelsidig tejp, men elastiken från cykelkameran skulle vara bättre.
Utrymmet för sensorn måste utvidgas något. Fäst den på skruvarna som medföljde servo.
Sista handen, allt, slå på och vänta på att kalibreringen passerar och njut av hemfläkten.
Mycket rolig sak visade sig. Det var ursprungligen tänkt som en mock-up, men tack vare kineserna och ett stort tomt fack inuti fläkten var det möjligt att göra en färdig enhet utan nästan utstående trådar och snot, vilket var väldigt tilltalande. Förresten, om fläkten inte kan hitta målet under en tid, stiger den i mitten och stängs av. För att slå på den behöver du bara lyfta upp handen och fläkten är redo att sikta mot målet och svalna igen.
Servo visade sig vara billig plast, växellådan hänger överallt, så rörelsen rycker, men vad kan jag göra. På projektsidan finns en länk till en bättre servo, den har en metallväxellåda. Projektet blev ganska coolt och intressant, på grund av dess enkelhet - en sensor, en enhet, men som ett resultat fullskaligt hem på områdeskartan och beröringskontroll.
Tack för din uppmärksamhet. Vi ses snart!
videor: