Cinta métrica de distanciamiento social de 1,50 m: 3 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

En esta construcción adapto una cinta métrica normal para medir cuando se ha recorrido una distancia de 1,5 m. Entonces diré "metro y medio". También te indicará con luz verde o roja si estás por encima o por debajo de esta distancia.

Este proyecto se realizó debido a un desafío iniciado por Henk Rijckaert en su serie de YouTube De Koterij y quería vincularlo a los problemas actuales de COVID19 y el distanciamiento social. Una película de youtube hablada en holandés sobre esta construcción se puede encontrar en Youtube Weyn. Tech (Se agregan subtítulos en inglés).

Materiales usados:

1. Una cinta métrica
2. Codificador óptico: e4p-100-079
3. Audio: DFPlayer Mini + tarjeta sd
4. Potencia: PowerBoost 1000C
5. MCU: Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather (también se puede usar cualquier otro arduino ya que no uso las funciones BLE o Wi-Fi en esta compilación)
6. Neopixel
7. Vocero
8. Batería
9. Interruptor encendido / apagado

Paso 1: esquema

Conecte los componentes como se indica en el esquema. El gabinete se reutilizó y adaptó de otra construcción, pero puede usar cualquier caja rectangular que sea lo suficientemente grande para adaptarse a los componentes. Necesita un conjunto para su altavoz, la cinta métrica y el botón de encendido / apagado (e idealmente para que el usb min cargue la batería).

Fije la placa metálica con indicadores a la parte giratoria de la cinta métrica, asegúrese de centrarla lo mejor posible.

En la tarjeta SD del DFPlayer, debe copiar el mp3 que desea que se reproduzca cuando se cubra la distancia establecida.

Paso 2: Código

Todo el código se puede encontrar en github.

El ESP32 (también se puede usar cualquier otro arduino) sondeará continuamente la salida A y B del codificador y aumentará o disminuirá un contador. Cuando supera los -2150, sé que para mi cinta métrica superó los 1,5 metros. Tendrá que calibrar esto para su medidor. Dependiendo del valor, se cambia el color del LED y se ordena al DFPlayer que reproduzca el mp3 que está en la tarjeta SD.

Paso 3: Explicación del codificador

¿Cómo podemos medir hasta dónde hemos desenrollado el medidor?

Esta explicación es la transcripción del video:

Bueno, para eso uso un codificador óptico, es decir, un codificador rotatorio incremental. También tiene otros, por ejemplo, codificadores absolutos. Son muy adecuados para conocer la posición exacta en 1 rotación. Pero un incremental, por otro lado, da pulsos fijos durante un desplazamiento, por lo que puede medir la rotación usted mismo, también en un rango de rotaciones diferentes. De esta manera, puede medir la rotación en sí, incluso en diferentes rotaciones. Utilizo un codificador de cuadratura, que da dos señales para que también se pueda determinar la dirección.

Como funciona exactamente?

Hay marcas negras en el disco redondo. Este disco está unido a la cinta métrica y, por lo tanto, girará con ella. El sensor en sí consta de un LED y dos fotodetectores que miden si la luz se refleja. Si el LED brilla en la línea negra, se reflejará menos o ninguna luz que cuando brilla sobre el metal entre la marca negra. Esta señal luego se convertirá en una onda cuadrada en la salida. Las salidas A y B están colocadas de tal manera que puede ver desde qué combinación de los 2 se gira la dirección.

Echemos un vistazo a eso en detalle

Con cada cambio de borde de A, puede cambiar el valor de B en la dirección en la que giramos. En el codificador que utilizo, el pulso A comenzará antes que el pulso B si giramos en el sentido de las agujas del reloj. Y viceversa si giramos en sentido antihorario. Entonces podemos reconocer 3 pulsos que nos dicen algo sobre cuánto se ha girado. Mi codificador tiene 100 ciclos por revolución (CPR). en este caso ha girado casi 10,8 grados. Si observa las hojas de datos, preste mucha atención a lo que significa RCP: a veces, estos son el número de ciclos por revoluciones, a veces el número de conteos por revolución (o estados individuales diferentes por vuelta). Cada pulso contiene 4 estados diferentes. Alto o bajo en A y B. Lo cual es 4 veces más que con Ciclos por Revolución. PPR o pulsos por revolución se utilizan normalmente para medir el número de pulsos por revolución completa. Pero algunas hojas de datos aquí significan el número de diferentes estados de pulso por revolución. Así que también aquí, mire cuidadosamente en la hoja de datos lo que se quiere decir. Vemos aquí que el pulso A viene antes que el pulso B.

Una forma fácil de procesar esto en código es cuando la señal A cambia para ver cuál es el valor de la señal B. Si la señal B no tiene el valor de la señal A, giramos en sentido horario y podemos incrementar o incrementar un contador cada vez.

Ahora obtenemos 200 cambios de borde por vuelta completa porque tenemos 2 por pulso. Entonces, si el contador está en 200, giramos una vuelta completa. O rotado 360 grados Al revés si giramos en la dirección opuesta, entonces puede ver que la señal A generará los mismos 3 pulsos.

Entonces, también tenemos aquí que ha girado 10,8 grados. Pero esta vez la señal B tiene el mismo valor que la señal A, por lo que sabemos que la señal B ya está por delante de la señal A. Y por lo tanto, giramos en sentido antihorario. En este caso, por lo tanto, podemos disminuir el contador. Ahora sabemos cuántas veces se ha cortado la cinta métrica. Si queremos conocer una distancia fija, es bastante sencillo.

Por ejemplo, aquí, para un metro y medio, el contador debería ser -2150. En otras palabras, 3870 grados en sentido antihorario.

Si siempre quieres saber cuánto se ha desenrollado tienes que tener en cuenta que el diámetro es cada vez menor, es decir, cada vez habrá menos distancia en la cinta métrica por giro completo.