Kuinka tehdä älykortti sokeille Arduinoa käyttämällä?

Oppia

Uskon voimakkaasti Helen Kellerin lainaukseen, jossa todetaan 'Ainoa asia kuin sokeus on näkö, mutta ei näkemystä'. Teknologia voi auttaa vammaisia ​​ihmisiä elämään normaalia elämää kuten muutkin ihmiset. Kaikki tietävät nimetty intialaisen tytön Arunima Sinha joka menetti jalkansa junaonnettomuudessa ja hänen täytyi käydä proteesijaloilla loppuelämänsä ajan. Onnettomuuden jälkeen hän päätti kiivetä Mount Everestille proteesijaloilla, joten uusin tekniikka tasoitti tietä hänelle unelmansa saavuttamiseksi.



Smart Stick

Teknologia voi todella neutraloida ihmisen vammaisuuden; tämän mielessä käyttäkäämme voimaa Arduino ja yksinkertaiset anturit sokean miehen kepin rakentamiseen se voisi olla näkövammaisten hengenpelastaja. Ultraäänitunnistin asennetaan sauvaan, joka tunnistaa ihmisen etäisyyden kaikista esteistä, LDR: n valaistusolosuhteiden havaitsemiseksi ja radiotaajuuskaukosäätimen, jota sokea voisi käyttää etäisyyden löytämiseen. Kaikki ohjeet annetaan sokealle summerin kautta. Voimme käyttää värähtelymoottoria summerin sijaan ja edetä paljon enemmän luovuutemme avulla.



Smart Stick sokeille ihmisille (Kuva: Circuit Digest)



kuinka piilottaa ryhmä gmailissa

Kuinka käyttää Arduinoa piirin suunnittelussa?

Nyt kun tiedämme tiivistelmän projektista, siirrytään eteenpäin ja kerätään erilaisia ​​tietoja aloittaaksemme työn. Teemme ensin luettelon komponenteista, sitten tutkimme niitä lyhyesti, sitten kootaan kaikki komponentit toimivaan järjestelmään.



Vaihe 1: Tarvittavat komponentit (laitteisto)

  • LDR
  • Summeri
  • LED
  • Supperhetrodiinilähetin ja -vastaanotin
  • Vastus
  • Paina nappia
  • Veroboard
  • 9 V: n akku
  • Digitaalinen yleismittari
  • Liimapistooli

Vaihe 2: Käytetyt komponentit (ohjelmisto)

  • Proteus 8 Professional (voidaan ladata osoitteesta Tässä )

Kun olet ladannut Proteus 8 Professional, suunnittele piiri siihen. Olemme sisällyttäneet tähän ohjelmistosimulaatiot, jotta aloittelijoille voi olla kätevää suunnitella piiri ja tehdä asianmukaiset yhteydet laitteistoon.

Vaihe 3: Komponenttien tutkiminen

Nyt kun olemme laatineet luettelon kaikista komponenteista, joita aiomme käyttää tässä projektissa. Siirrytään eteenpäin ja käydään läpi lyhyt tutkimus kaikista pääkomponenteista.

  1. Arduino Nano: Arduino nano on mikrokontrollerikortti, jota käytetään ohjaamaan tai suorittamaan erilaisia ​​tehtäviä piirissä. Poltamme a C-koodi Arduino nanossa kertomaan mikrokontrollerilevylle, miten ja mitkä toiminnot suoritetaan. Arduino nanolla on täsmälleen sama toiminnallisuus kuin Arduino Unolla, mutta melko pienessä koossa. Arduino Nano -taulun mikrokontrolleri on ATmega328p.

    Arduino Nano



  2. Ultraäänianturi HC-SR04: HC-SR04-kortti on ultraäänianturi, jota käytetään kahden kohteen välisen etäisyyden määrittämiseen. Se koostuu lähettimestä ja vastaanottimesta. Lähetin muuntaa sähköisen signaalin ultraäänisignaaliksi ja vastaanotin muuntaa ultraäänisignaalin takaisin sähköiseksi signaaliksi. Kun lähetin lähettää ultraääniaallon, se heijastuu törmätessään tiettyyn esineeseen. Etäisyys lasketaan käyttämällä aikaa, jonka ultraäänisignaali menee lähettimestä ja palaa vastaanottimeen.

    Ultraäänianturi

  3. 433 MHz RF-lähetin ja vastaanotin: Se toimii tietyllä taajuudella 433 MHz. Markkinoilla on useita muita radiotaajuuslaitteita, ja niihin verrattuna RF-moduulin suorituskyky riippuu useista tekijöistä, kuten kun kasvatamme lähettimen tehoa, kerätään suuri tiedonsiirtomatka. Se aiheuttaa lähetinlaitteessa suuren sähkövirran, mikä lyhentää paristokäyttöisten laitteiden käyttöikää. Jos käytämme tätä laitetta suuremmalla lähetysteholla, laite aiheuttaa häiriöitä muihin radiotaajuuslaitteisiin.

    RF-lähetin ja vastaanotin

    Windows 10 -päivitys 99%
  4. 7805 Jännitteen säädin: Jännitesäätimillä on merkittävä merkitys sähköpiireissä. Vaikka tulojännite vaihtelee, tämä jännitesäädin tarjoaa vakion lähtöjännitteen. Voimme löytää 7805 IC: n sovelluksen useimmissa projekteissa. Nimi 7805 tarkoittaa kahta merkitystä, '78' tarkoittaa, että se on positiivinen jännitteen säädin ja '05' tarkoittaa, että se tuottaa 5 V: n lähtöä. Joten jännitesäädin tarjoaa + 5 V: n lähtöjännitteen. Tämä IC pystyy käsittelemään noin 1,5 A: n virtaa. Jäähdytyselementtiä suositellaan projekteille, jotka kuluttavat enemmän virtaa. Esimerkiksi, jos tulojännite on 12 V ja kulutat 1A, (12-5) * 1 = 7W. Tämä 7 wattia häviää lämpönä.

    Jännitteensäädin

Vaihe 4: Piirin kokoaminen

Meidän on suunniteltava kaksi piiriä tälle projektille. Ensimmäinen piiri sijoitetaan sopivaan paikkaan sokean miehen kepissä ja toinen on RF-lähetin ja sitä käytetään pääpiirin selvittämiseen. Ennen kuin suunnitellaan piiri Proteukselle, meidän on sisällytettävä RF-vastaanottimen proteuskirjasto ohjelmistoon. Voit ladata kirjaston osoitteesta Tässä ja kun olet ladannut kirjaston, avaa Kirjasto kansio ja kopio MODULO_RF.LIB tiedosto ja liitä se Proteuksen Kirjasto-kansioon. Jos et löydä kirjastokansiota, napsauta (C: Program Files (x86) Labcenter Electronics Proteus 8 Professional LIBRARY). Kun olet tehnyt tämän avoimen MODELS-kansion, kopioi RX.MDF ja liitä se proteus MODELS -kansioon. Jos et löydä mallikansiota, napsauta (C: Program Files (x86) Labcenter Electronics Proteus 8 Professional MODELS).

Piirikaavio (Kuva: kohderyhmä)

Mikrokontrolleri, jota käytetään ohjaamaan kaikkia piirin antureita, on Arduino Nano. Piirin toimintaan käytetty virtalähde on 9 V: n paristo ja tämä 9 V: n jännite pudotetaan 5 V: iin a: lla 7805 Jännitteensäädin. Piirissä voidaan nähdä, että Ultraäänianturi saa virtansa jännitesäätimen Voutista. Anturin liipaisin ja kaiunastat on kytketty Arduinon tapiin 3 ja 2. Valosta riippuva vastus (LDR) on kytketty potentiometriin, jonka arvo on 10k ja Analogisesta digitaaliseen Arduinon muunnostappi A1 on kytketty tähän pisteeseen jännite-eron merkitsemiseksi. Meidän on tiedettävä RF-vastaanottimen lähettämä signaali, joten olemme liittäneet ADC-nastan A0 lukemaan signaalin RF-vastaanottimesta. Koko piirin ulostulon antaa summeri niin, summerin positiivinen tappi on kytketty Arduinon nastaan ​​12 ja negatiivinen tappi on liitetty ultraäänianturin maahan.

Emme ole sisällyttäneet RF-lähetintä piirikaavioon, koska koomme sen laitteistolle erikseen. Aina kun käytämme 433 MHz: n superheterodynilähetintä ja -vastaanotinta, tarvitsemme mikrokontrollerin niiden liittämiseksi siihen, mutta tässä projektissa tarvitsemme ainoan lähettimen, joka lähettää signaaleja vastaanottimelle, joten olemme liittäneet lähettimen datanastan Vcc: hen. Vastaanottimen datanasta viedään RC-suodattimen läpi ja kytketään sitten vastaavasti Arduinon datanastaan ​​A0. Painamme lähettimelle asetettua painiketta toistuvasti, ja kun painiketta painetaan, vastaanotin antaa minkä tahansa vakion arvon lähtöön.

RF-lähetin

Vaihe 5: Laitteiston kokoaminen

Kun olemme suorittaneet simulaation no, pystymme tekemään prototyypin. Juottaessasi komponentteja Perf-levylle, kiinnitä erityistä huomiota Arduino Nanon nastoihin. Varmista, että tapit eivät kosketa toisiaan, muuten Arduino voi vahingoittua. Löydä kotisi tikku ja kiinnitä siihen Arduinosta ja RF-vastaanottimesta koostuva piiri. Voit käyttää kuumaliimapistoolia virtapiirin kiinnittämiseen tikkuun, ja on parempi laittaa liimaa positiivisiin ja negatiivisiin napoihin niin, että virtalähteen johdot eivät välttämättä irtoa, jos keppiä vedetään tiukasti maahan.

Laitteistoon koottu piiri (Kuva: Circuit Digest)

kuinka asentaa 32 -bittinen ohjelmisto 64 -bittiseen Windows 10: een

Vaihe 6: Arduinon käytön aloittaminen

Jos et ole vielä perehtynyt Arduino IDE -ohjelmaan, älä huoli, koska alla näet selkeät vaiheet koodin polttamiseen mikrokontrollerilevyllä Arduino IDE: n avulla. Voit ladata Arduino IDE: n uusimman version osoitteesta tässä ja noudata seuraavia vaiheita:

  1. Kun Arduino-kortti on kytketty tietokoneeseen, avaa Ohjauspaneeli ja napsauta Laitteisto ja äänet. Napsauta sitten “Laitteet ja tulostimet”. Etsi sen portin nimi, johon Arduino-korttisi on kytketty. Minun tapauksessani se on 'COM14', mutta se voi olla erilainen tietokoneellasi.

    Portin löytäminen

  2. Napsauta Työkalut-valikkoa. ja aseta lauta asentoon Arduino Nano avattavasta valikosta.

    Asennuslauta

  3. Määritä samassa Työkalu-valikossa portiksi sen portin numero, jonka olet havainnut aiemmin Laitteet ja tulostimet .

    Portin asettaminen

  4. Aseta samassa Työkalu-valikossa Suoritin kohtaan ATmega328P (vanha käynnistyslatain).

    Suoritin

  5. Lataa alla oleva koodi ja liitä se Arduino IDE -laitteeseesi. Klikkaa lataa -painiketta polttaaksesi koodin mikro-ohjainkortillesi.

    Lähetä

Lataa koodi Klikkaa tästä.

Vaihe 7: Koodin ymmärtäminen

Koodi on hyvin kommentoitu ja itsestään selvä. Mutta silti se selitetään alla:

  1. Koodin alussa kaikki Arduino Nano -kortin nastat, jotka on kytketty ultraäänianturiin ja RF-moduuliin, alustetaan.
const int-liipaisin = 3; // 1. anturin liipaisintappi const int echo = 2; // 1. anturin kaiun tappi const int Buzz = 13; // Kiinnitä summeri yhteyden muodostamiseen const int Remote = A0; const int Valo = A1; pitkään käytetty int dist; int Signaali; int Intens; int samanlainen_määrä;

2. void setup () on toiminto, jota käytetään asettamaan kaikki käytetyt nastat, kuten TULO ja LÄHTÖ. Siirtonopeus on määritetty tässä toiminnossa. Siirtonopeus on tiedonsiirtonopeus, jolla mikro-ohjainkortti kommunikoi siihen integroitujen antureiden kanssa.

void setup () {Sarja.alku (9600); pinMode (Buzz, OUTPUT); digitalWrite (Buzz, LOW); pinMode (liipaisin, OUTPUT); pinMode (kaiku, INPUT); }

3. Nyt luomme funktion, joka laskee etäisyyden.

void calc_distance (int-liipaisin, int echo) {digitalWrite (liipaisin, LOW); viive mikrosekuntia (2); digitalWrite (liipaisin, HIGH); viive mikrosekuntia (10); digitalWrite (liipaisin, LOW); time_taken = pulssi (kaiku, KORKEA); dist = käytetty aika * 0,034 / 2; jos (dist> 300) dist = 300; }

Neljä. void loop () on toiminto, joka toimii toistuvasti jaksossa. Tässä toiminnossa kerromme mikro-ohjainkortille, miten ja mitkä toiminnot suoritetaan. Luemme pääpiirissä antureiden tiedot. Tässä ensin liipaisintappi asetetaan lähettämään signaali, jonka kaiutapa havaitsee. Joitakin ehtoja sovelletaan äänimerkin jatkuvaan soittamiseen, jos esine havaitaan tietyllä etäisyydellä. Summeri piippaa pienellä tauolla, jos se havaitsee pimeän, ja piippaa hieman suuremmalla tauolla, jos se havaitsee kirkkaan.

void loop () {// infinite loop loop_distance (laukaista, kaiku); Signaali = analoginen (kaukosäädin); Intens = analoginen luku (valo); // Tarkista onko kaukosäädintä painettu int temp = analogRead (Remote); samanlainen_määrä = 0; while (Signaali == temp) {Signaali = analogRead (Kaukosäädin); samanlainen_määrä ++; } // Jos kauko-ohjainta painetaan jos (samanlainen_määrä<100) { Serial.print(similar_count); Serial.println('Remote Pressed'); digitalWrite(Buzz,HIGH);delay(3000);digitalWrite(Buzz,LOW); } //If very dark if (Intens800) { Serial.print(Intens); Serial.println('Low Light'); digitalWrite(Buzz,HIGH);delay(500);digitalWrite(Buzz,LOW);delay(500);digitalWrite(Buzz,HIGH);delay(500); digitalWrite(Buzz,LOW);delay(500); } if (dist<50) { Serial.print(dist); Serial.println('Object Alert'); digitalWrite(Buzz,HIGH); for (int i=dist; i>0; i) viive (10); digitalWrite (Buzz, LOW); (int i = dist; i> 0; i-) viiveelle (10); } //Serial.print('dist= '); //Serial.println(dist); //Serial.print('Similar_count= '); //Serial.println(similar_count); //Serial.print('Intens= '); //Serial.println(Intens); }

Vaihe 8: Testaus

Kun olemme ymmärtäneet koodin, ladanneet sen mikrokontrolleriin ja koottaneet myös laitteiston, on nyt aika testata projektiamme. Varmista ennen testausta, että liitännät on tehty oikein, ja tarkista piirin jatkuvuus digitaalisella monimittarilla. Kääntymiseen PÄÄLLÄ molemmat piirit käyttävät 9 voltin akkua. Aseta esine testattavalle pinnalle ja siirrä ultraäänianturia sen eteen ja huomataan, että summerin ääni kasvaa, kun anturi liikkuu lähemmäksi kohdetta. On olemassa kaksi mahdollisuutta, jos LDR on pimeässä tai jos testaat auringonvalossa, summeri alkaa piipata. Jos RF-lähettimen painonappia painetaan, summeri piippaa pitkään. Jos summeri piippaa pitkään, se tarkoittaa, että hälytys laukaistaan ​​väärin. Jos kohtaat tällaisen virheen, avaa Arduino IDE: n sarjavalvonta ja tarkista parametrit, jotka aiheuttavat tällaisen ongelman.

Laitteiston testaus (Kuva: Circuit Digest)

bambergin ääretön sodankäynti

Se oli yksinkertaisin tapa tehdä älykeppi sokeille Arduinoa käyttämällä. Seuraa kaikkia edellä mainittuja vaiheita ja etsi projektin onnistuneen testauksen jälkeen vammainen henkilö ja tarjoa hänelle tämä projekti hänen elämänsä helpottamiseksi.