Està fent una mica de calor, estiu i tot això. Tinc un ventilador xinès al meu escriptori, però treballo en diferents extrems del meu gran escriptori, i el ventilador gairebé sempre bufa i donar-li voltes cada cop és trist. Així doncs, avui farem un ventilador amb apunts automàtics a l'objectiu.
Per tant, hem de fer un seguiment de la posició de l’objectiu, tenint en compte la situació que hi ha a la taula, per tal que el ventilador no apunti a altres objectes. L’ideal és, per descomptat, poder agafar un minicomputador de gerds amb una càmera i utilitzar una biblioteca de visió de màquines per reconèixer els moviments o una samarreta brillant.
Però es tracta d’una tasca bastant difícil, i el propi consell costa més de deu vegades més car que la plataforma arduino, que no pot fer front a la càmera. Però, a més de la càmera, hi ha altres maneres de determinar l'objectiu, per exemple, un sensor de distància ultrasònic centaig.
Una vegada, vaig topar amb Internet sobre un interessant projecte "radar" basat en arduino i aquest sensor. El projecte en si és força inútil, però la idea en si és meravellosa: fer girar el sensor de distància i escanejar l’espai, lligat a l’angle de gir.
Repetim aquest projecte per divertir-nos, i seguirem endavant.
Això vol dir que s’ha de girar el sensor, per això s’utilitza el model de servo habitual (qui no ho sap, el servo és un motor amb caixa de canvis i retroalimentació a l’angle, és a dir, podem configurar l’angle de rotació i s’encendrà).
No siguem intel·ligents, i simplement arreglem el sensor amb l’anell de la cambra de la bicicleta.
Muntem el circuit en un panell.
Tot això, queda descarregar el firmware a arduino. Aquesta versió utilitza una biblioteca més ràpida.
Podeu descarregar les fonts de la pàgina del projecte, l’enllaç es pot trobar a la descripció del vídeo. Hi trobareu totes les instruccions detallades, en particular un article enorme per a aquells que primer van recollir l’arduino. En general, carreguem el firmware a la pissarra i el nostre radar cobra vida. Ara a l’ordinador cal executar un programa que rebrà dades del radar (també es troba a la carpeta del projecte, però necessiteu un entorn de processament per iniciar-lo, el podeu descarregar al lloc web oficial).
L’iniciem, i aquí només cal que configureu un moment: el número de port al qual està connectat l’ardino. Aquest és el mateix número que es selecciona al programa arduino ide, només l’hem d’introduir manualment.
Comencem
Això és tot, el nostre radar funciona excel·lentment i mostra la distància als obstacles trobats. Com podeu veure, funciona amb prou precisió per no només detectar un objectiu gran en forma de persona o cap, sinó que també fa front a qualsevol cosa petita que pugui esdevenir un camp sencer per a experiments interessants. Així, mentre tothom es diverteix amb la gerd de pi, vaig decidir desafiar-me i ensenyar un sistema literalment cec a reconèixer l'objectiu i apuntar-lo. Aquest serà un gran projecte senzill que es pot repetir fins i tot amb l’ajuda del kit d’arrancada arduino. Ho fem i pensem en l'algoritme de treball.
Per tant, les capacitats del sistema són prou limitades. Només obtenim la distància del radar, però sabem a quin angle correspon cada dimensió. El primer que em ve al cap és crear un mapa de l’espai de treball. És a dir, fem una passada i recordem en quin angle quina distància hi havia. Ara, en passades posteriors, podem trobar la diferència per a cada angle segons el nostre mapa. I així podem veure un nou objecte que destacarà en el rerefons de valors ja coneguts. Ara cal ensenyar el sistema a definir objectius. Provem aquesta opció: tindrem en compte el nombre de punts distingits que es troben un rere l’altre, és a dir, a la vida, aquesta serà una determinada zona que explora el radar.
Considerem l’objectiu: l’àrea és més gran que una mida determinada. Imprimeix immediatament tot el soroll de la mesura. També proposo perdonar el sistema per diversos errors a l’hora d’escanejar una zona, perquè el sensor d’ultrasons no és perfecte.
El radar pot reconèixer una àmplia àrea, és a dir, coneix l’angle d’inici d’aquesta regió i l’angle del seu extrem en el seu sistema de coordenades. Només queda per calcular el centre d’aquesta zona i dirigir el radar cap allà i deixar que no es mogui més. Aquest serà un mode de retenció.
Continuarem mesurant la distància i si el punt mesurat surt bruscament de la gamma de visibilitat del radar, passarem una estona després al mode de cerca objectiu. Això és tot el que no va entendre, ja no es necessita l'ordinador, arduino ho farà tot per si mateix. N’hi ha prou amb alimentar-lo des d’una font d’alimentació de 5 volts. El firmware es troba a la carpeta del projecte, hi ha un munt de configuracions amb les quals podeu jugar i configurar-ho tot.
Per tant, iniciem el sistema. Primer, la calibració va de punta a punta. El sistema recorda la distància en la matriu de calibratge al seu sistema de coordenades. Aleshores comença el treball de forma immediata, escanejem la zona, si notem l'objectiu, trobem la seva mida angular i l'objectiu al centre. Funciona com un rellotge i està dirigit gairebé cap al centre de l’objectiu.
Per cert, tots els retards de temps es poden configurar, en concret, el temps entre la pèrdua d’objectius i l’inici d’una nova exploració, en cas contrari podríeu pensar que el sistema s’alenteix, res del mateix, simplement configurar-lo. En general, els cervells per al ventilador estan a punt, recollim ferro.
Aquest ventilador va ser adquirit per aliexpress fa uns 5 anys. És compacte, alimentat per USB i és ideal per a aquest projecte. També podeu cercar un ventilador usb en preu fix o en articles de llar.
Mirem aquest ventilador i vegem si hi ha espai lliure en el seu cas que es pugui empastificar amb la seva pròpia electrònica.
Arduino nano, per desgràcia, no encaixa aquí, però hi ha un arduino pro mini, el mateix, però més petit i sense programador a bord, però encaixa perfectament.
I per què no controlar l’alimentació al fan amb l’ardu i llençar el botó natiu? No hi ha prou espai, el relé no s’ajusta, de manera que utilitzarem un transistor d’efectes de camp.
Encara necessita dues resistències de 100 ohms i 10 kOhm. Retirem el botó completament perquè no interfereixi. El diagrama de connexió serà així:
Connectem el cercador de gamma amb un cable del disc dur.
També tenim un condensador al circuit, no és necessari, però és molt desitjable, ja que el servoaccionament dóna pics de corrent força notables per a usb, i això pot afectar les mesures de distància.
Per descarregar el firmware en pro mini, necessiteu un programador extern, costa els xinesos com una llauna de cervesa i es connecta així:
No heu de fer res més, feu clic al botó de descàrrega i el firmware es carrega, de forma habitual, a la nano board.La carcassa es tanca i tots els cables surten pels forats del commutador.
A continuació, heu d’arreglar el servo. Es va decidir penjar el ventilador a una prestatgeria, i enganxar el servo a una cantonada.
Per evitar que el cantó gira, utilitzem cinta de doble cara, però l’elàstic de la càmera de la bicicleta seria millor.
S'haurà d'ampliar lleugerament l'espai per al sensor. Fixeu-lo en els cargols que van acompanyar el servo.
El toc final, tot, activeu-vos i espereu que passi la calibració i gaudiu del ventilador de casa.
Ha resultat una cosa molt divertida. Originalment va ser concebut com a maqueta, però gràcies als xinesos i un gran compartiment buit a l’interior del ventilador, es va poder fer un dispositiu acabat sense gairebé cables ni mocs que resultessin agradables. Per cert, si el ventilador no pot trobar l'objectiu durant un temps, s'eleva al centre i s'apaga. Només cal aixecar la mà i el ventilador està disposat a apuntar-lo a l'objectiu i tornar-lo a refredar.
El servo va resultar ser de plàstic barat, la caixa de canvis està solta, de manera que el moviment es retorça, però què podeu fer? A la pàgina del projecte hi ha un enllaç a un millor servo, té una caixa de canvis metàl·lica. El projecte va resultar força interessant i interessant, a causa de la seva senzillesa: un sensor, un disc, però, com a conseqüència, una posada en escena completa al mapa de la regió i un control tàctil.
Gràcies per la vostra atenció. Ens veiem aviat!
Vídeo: