Pametan slijepi štap pomoću arduina

Jeste li ikad čuli za Hugha Herra? Poznati je američki penjač na stijenama koji je srušio ograničenja svojih invaliditeta; on je snažno uvjeren da bi tehnologija mogla pomoći osobama s invaliditetom da žive normalan život. U jednom od svojih predavanja na TED-u Herr je rekao: „ Ljudi nisu onesposobljeni. Čovjek se nikada ne može slomiti. Naše izgrađeno okruženje, naše tehnologije su slomljene i onesposobljene. Mi ljudi ne moramo prihvatiti svoja ograničenja, ali možemo prenijeti invaliditet tehnološkim inovacijama ”. To nisu bile samo riječi, nego je on živio svoj život za njih, danas koristi protetske noge i tvrdi da živi normalan život. Tako da, tehnologija zaista može neutralizirati ljudski invaliditet; imajući ovo na umu, upotrijebimo neke jednostavne razvojne ploče i senzore za izradu ultrazvučnog slijepog štapa za hodanje pomoću Arduina koji bi mogao učiniti više od običnog štapa za slabovidne osobe.

Ovaj pametni štap imat će ultrazvučni senzor za prepoznavanje udaljenosti od bilo koje prepreke, LDR za osjet svjetlosnih uvjeta i RF daljinski upravljač pomoću kojeg bi slijepac mogao daljinski locirati svoj štap. Sve povratne informacije dat će se slijepcu putem zujalice. Naravno, umjesto zujalice možete koristiti vibrator i puno više napredovati koristeći svoju kreativnost.

Potrebni materijali:

1. Arduino Nano (Svaka verzija će raditi)
2. Ultrazvučni senzor HC-SR04
3. LDR
4. Zujalica i LED
5. 7805
6. RF odašiljač i prijemnik od 433 MHz
7. Otpornici
8. Kondenzatori
9. Pritisnite tipku
10. Perf ploča
11. Komplet za lemljenje
12. 9V baterije

Sve potrebne komponente za ovaj projekt pametnog slijepog držanja možete kupiti odavde.

Dijagram kruga slijepih palica:

Ovaj Arduino Smart Blind Stick projekt zahtijeva dva odvojena kruga. Jedan je glavni krug koji će se postaviti na štap slijepog čovjeka. Drugi je mali udaljeni krug RF odašiljača koji će se koristiti za lociranje glavnog kruga. Dijagram sklopa glavne ploče za izradu slijepog štapa pomoću ultrazvučnog senzora prikazan je ispod:

Kao što vidimo, Arduino Nano koristi se za upravljanje svim senzorima, ali također možete izraditi ovaj pametni slijepi štap koristeći arduino uno, ali slijedeći iste pinoute i program. Kompletnu ploču napaja 9V baterija koja je regulirana na + 5V pomoću regulatora napona 7805. Ultrazvučni senzor pokreće 5V i okidač i Echo pin spojena na Težak nano pin 3 i 2, kao što je prikazano iznad. LDR je povezan s otpornik vrijednosti 10K da se formira potencijal šestar i razlika u naponu čita Arduino ADC pin A1. ADC pin A0 koristi se za očitavanje signala s RF prijemnika. Izlaz ploče daje zujalica koja je spojena na pin 12.

RF daljinski sklop prikazan je u nastavku. Njegov rad je također dodatno objašnjen.

Koristio sam mali hak kako bih radio da ovaj RF daljinski upravljački krug radi. Tijekom upotrebe ovog RF modula od 433 MHz uobičajeno je da za rad trebaju enkoder i dekoder ili dva MCU-a, kao u prethodnom krugu RF-odašiljača i prijemnika, koristili smo HT12D i HT12E, dekoder i IC kodera. Ali, u našoj aplikaciji trebamo samo prijemnik da otkrije šalje li odašiljač neke signale. Dakle, podatkovni pin predajnika spojen je na masu ili Vcc opskrbe.

Podatkovni pin prijemnika prolazi kroz RC filtar i zatim se daje Arduinu kao što je prikazano dolje. Kad god se pritisne tipka, prijemnik uzastopno izbacuje neku konstantnu vrijednost ADC-a. Ovo se ponavljanje ne može primijetiti kad se tipka ne pritisne. Dakle, pišemo program Arduino kako bismo provjerili ponavljaju li se vrijednosti kako bismo otkrili je li pritisnuta tipka. Dakle, tako slijepa osoba može pratiti svoj štap. Ovdje možete provjeriti: kako rade RF odašiljač i prijemnik.

Upotrijebio sam perf ploču za lemljenje svih spojeva tako da štapom ostane netaknut. Ali, možete ih napraviti i na ploči za kruh. To su ploče koje sam izradio za ovaj projekt slijepih štapića koristeći arduino.

Arduino program za Smart Blind Stick:

Kad smo spremni s našim hardverom, možemo Arduino povezati s našim računalom i započeti programiranje. Kompletan kod koristi se za ove stranice mogu se pronaći na dnu ove stranice, možete ga prenijeti izravno na svoj Arduino odbora. Međutim, ako vas zanima kako funkcionira kod, pročitajte dalje.

Kao i svi programi, započinjemo s void setup () za inicijalizaciju ulaznih izlaznih pinova. U našem programu buzzer i okidač pin je izlazni uređaj, a Echo pin ulazni uređaj. Također parafiramo serijski monitor za uklanjanje pogrešaka.

void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (Buzz, OUTPUT); digitalWrite (Buzz, LOW); pinMode (okidač, IZLAZ); pinMode (eho, INPUT); }

Unutar glavne petlje čitamo sve podatke senzora. Počinjemo s čitanjem podataka senzora ultrazvučnog senzora za udaljenost, LDR za intenzitet svjetlosti i RF signala kako bismo provjerili je li pritisnuta tipka. Svi se ti podaci spremaju u varijablu kao što je prikazano u nastavku za buduću upotrebu.

izračunati_daljinu (okidač, odjek); Signal = analogRead (daljinski); Intens = analogRead (Light);

Počinjemo s provjerom daljinskog signala. Koristimo varijablu koja se naziva sličan_broj da bismo provjerili koliko puta se iste vrijednosti ponavljaju iz RF prijemnika. To će se ponavljanje dogoditi samo kad se pritisne tipka. Dakle, aktiviramo daljinski pritisnuti alarm ako broj prelazi vrijednost 100.

// Provjera je li pritisnut daljinski upravljač int temp = analogRead (Remote); sličan_broj = 0; while (Signal == temp) {Signal = analogRead (Remote); sličan_broj ++; } // Ako se daljinski pritisne if (similar_count <100) {Serial.print (similar_count); Serial.println ("Daljinski pritisnuti"); digitalWrite (Buzz, HIGH); kašnjenje (3000); digitalWrite (Buzz, LOW); }

Možete ga provjeriti i na Serial Monitoru na računalu:

Zatim provjeravamo intenzitet svjetlosti oko slijepog čovjeka. Ako LDR daje vrijednost manju od 200, pretpostavlja se da je vrlo mračno i upozoravamo ga zvučnim signalom s određenim tonom kašnjenja s 200 ms. Ako je jakost jako više od 800, tada upozoravamo i drugim tonom. Ton i intenzitet alarma mogu se lako mijenjati promjenom odgovarajuće vrijednosti u donjem kodu.

// Ako je vrlo tamno ako (Intens <200) {Serial.print (Intens); Serial.println ("Sjajno svjetlo"); digitalWrite (Buzz, HIGH); kašnjenje (200); digitalWrite (Buzz, LOW); kašnjenje (200); digitalWrite (Buzz, HIGH); kašnjenje (200); digitalWrite (Buzz, LOW); kašnjenje (200); kašnjenje (500); } // Ako je vrlo svijetlo ako (Intens> 800) {Serial.print (Intens); Serial.println ("Nisko osvjetljenje"); digitalWrite (Buzz, HIGH); kašnjenje (500); digitalWrite (Buzz, LOW); kašnjenje (500); digitalWrite (Buzz, HIGH); kašnjenje (500); digitalWrite (Buzz, LOW); kašnjenje (500); }

Napokon, počinjemo mjeriti udaljenost od bilo koje prepreke. Neće biti alarma ako je izmjerena udaljenost veća od 50 cm. Ali ako je manje od 50 cm, alarm će se pokrenuti zvučnim signalom. Kako se objekt približava zujalu, interval zvučnog signala također će se smanjivati. Što je objekt bliži, zujalica će brže oglašavati. To se može postići stvaranjem kašnjenja proporcionalnog izmjerenoj udaljenosti. Budući da delay () u Arduinu ne može prihvatiti varijable, moramo koristiti for petlju koja se petlja temelji na izmjerenoj udaljenosti kao što je prikazano dolje.

if (dist <50) {Serial.print (dist); Serial.println ("Upozorenje na objekt"); digitalWrite (Buzz, HIGH); za (int i = dist; i> 0; i--) kašnjenje (10); digitalWrite (Buzz, LOW); za (int i = dist; i> 0; i--) kašnjenje (10); }

Saznajte više o mjerenju udaljenosti pomoću ultrazvučnog senzora i Arduina.

Program se lako može prilagoditi vašoj aplikaciji promjenom vrijednosti koju koristimo za usporedbu. Za otklanjanje pogrešaka koristite serijski monitor ako se aktivira lažni alarm. Ako imate bilo kakvih problema, upotrijebite odjeljak za komentare u nastavku da biste postavili svoja pitanja

Arduino slijepi štap u akciji:

Napokon je vrijeme da testiramo naš projekt arduino slijepih štapića. Provjerite jesu li veze izvedene prema shemi sklopa i je li program uspješno prenesen. Sada napajajte oba kruga pomoću 9V baterije i trebali biste početi vidjeti rezultate. Približite Ultra Sonic senzor bliže objektu i primijetit ćete zvučni signal i to se učestalost zvučnog signala povećava kako se štap približava objektu. Ako je LDR prekriven tamom ili ako ima previše svjetla, zujalo će se oglasiti. Ako je sve normalno, zujalo neće oglašavati.

Kad pritisnete tipku na daljinskom upravljaču, zujalo će se oglasiti dugim zvučnim signalom. Kompletan rad ovog Smart Stick-a za slijepe koji koristi Arduino prikazan je u videozapisu na kraju ove stranice. Također koristim mali štap za montiranje kompletnog sklopa, a možete koristiti veći ili stvarni slijepi štap i aktivirati ga.

Ako vaš zvučni signal uvijek oglašava, to znači da se alarm lažno aktivira. Možete otvoriti serijski monitor kako biste provjerili postoje li parametri i provjerili što je kritično te to prilagodili. Kao i uvijek, možete potražiti pomoć u odjeljku za komentare. Nadam se da ste razumjeli projekt i uživali u nečemu graditi.