如何制作帶超聲波傳感器的無(wú)限遠(yuǎn)鏡

第1步：需要的部件

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我從一個(gè)舊的陰影盒購(gòu)買二手商店。由于它的形狀很好并且已經(jīng)安裝了一塊玻璃，我不需要做任何進(jìn)一步的工作。任何陰影盒或深框架都可以工作，它只需要足夠大，可以將LED燈條固定在里面，并有前玻璃和后視鏡的空間。

您需要的其他部件包括

Shadowbox

鏡子窗膜

Arduino Uno（或類似的Arduino芯片組）

LED燈條（確保它是5V）

四個(gè)超聲波傳感器

母頭（這可能是可選的）

一個(gè)電容器（大約100uF到220uF可以工作）

一個(gè)電阻器（任何200-600歐姆都可以工作）

電池組（我用18650制造自己的電池，但9V電池可以工作）

你還需要一個(gè)少量供應(yīng)。

烙鐵（可以只使用壓接機(jī)）

熱膠槍

玻璃切割器（如果需要鏡子或玻璃）

連接線，我使用了一條舊的網(wǎng)絡(luò)電纜（CAT5）

Dupont壓接器（可選，但非常有用）

3D打印機(jī)（我的是Robo3D）

我的建議是提示根據(jù)你的供應(yīng)量來(lái)確定。這些是我使用過(guò)的耗材。

第2步：在膠片上添加膠片

我做的第一步是在我的鏡頭上添加一個(gè)鏡像膠片前玻璃。事實(shí)證明這是非常容易的。

無(wú)限遠(yuǎn)鏡使用后視鏡和前玻璃上的“雙向”鏡子的方式。然后光線會(huì)在后視鏡和雙向鏡子之間反彈，最終逃離雙向鏡子。留下鏡子無(wú)限深的效果。

我使用的是銀色窗簾遮光膜，涂抹后留下非常鏡面的效果。您也可以嘗試不同的膠片效果以獲得其他效果。

只需按照膠片附帶的說(shuō)明將其涂在前玻璃背面即可。對(duì)于我的膠片，你將肥皂水涂在玻璃上，將膠片切成精確的尺寸（或略小），涂抹并用刮刀將多余的水?dāng)D出。讓它干一夜，你就完全了。

第3步：安裝LED燈條

衡量你的陰影框的內(nèi)部尺寸，并確定四個(gè)邊中的每個(gè)邊上應(yīng)有多少個(gè)LED。如果每側(cè)有奇數(shù)個(gè)LED，它將工作得最好。具有奇數(shù)將允許一個(gè)LED作為燈的中心。

一旦確定每側(cè)需要多少個(gè)LED，請(qǐng)仔細(xì)切割LED燈條，確保只切割指定的LED您可以保持最終切割部件的正確極性。

切割LED后，將它們干燥安裝到陰影箱中，并仔細(xì)測(cè)量需要多少連接線才能將它們重新連接到陰影箱中。角落。你可以避免切割一些角落，這一切都取決于你的影子箱的大小。對(duì)于我的，我只需要切割其中一個(gè)角落。

用短線焊接切割的LED條帶，如果使用裸線，則應(yīng)用熱縮管。通過(guò)對(duì)齊箭頭確保維持LED的正確極性。

在LED燈條的起始處，焊線會(huì)導(dǎo)致連接到Arduino。這些引線將通過(guò)后視鏡進(jìn)行捕捉。

在正確切割和焊接LED之后，將背膠粘貼并粘貼在框架上，將它們安裝在陰影盒內(nèi)部。不要相信粘合劑會(huì)粘住，因此在整個(gè)LED燈條的關(guān)鍵位置涂上熱膠。在拐角處特別小心，因?yàn)樗鼈儗⑹紫仍谀抢锼缮ⅰ?/p>

步驟4：為超聲波傳感器構(gòu)建軟件

將超聲波傳感器連接到該項(xiàng)目的方法有很多種。我通過(guò)將電線引線連接到母頭的4個(gè)引腳上，然后將頭部熱膠粘到框架的背面。這允許我插入我的超聲波傳感器并在必要時(shí)將其移除。

在每個(gè)標(biāo)題上使用4根不同顏色的電線，并保持順序與陰影盒周圍的順序完全相同。我們稍后將所有+ 5V和GND線連接在一起，每個(gè)ECHO，TRIGG線將連接到Ardiuno。保持顏色一致將使該過(guò)程更容易。

將電線焊接到接頭后，我為每個(gè)接頭添加了一小段收縮管。

或者，超聲波傳感器可以直接焊接到電線上并安裝在陰影箱上。

步驟5：安裝鏡子和背面

超聲波傳感器接頭粘合后，是時(shí)候?qū)㈢R子粘到遮陽(yáng)板背板上并安裝背面。如果您的鏡子太大，請(qǐng)使用玻璃切割器將其切割成正確的尺寸。請(qǐng)注意，正確的尺寸可能會(huì)比你的支持者小一點(diǎn)1/2英寸。

我的影子盒使用框架中的一個(gè)凹槽來(lái)固定背部，然后使用兩個(gè)小金屬鉤來(lái)固定它地方，給我的支持者一個(gè)小角度。您的設(shè)計(jì)可能會(huì)有所不同。

使用熱膠，在背面涂上一些大膠水，然后將鏡子按到位。鏡子粘合后，將電線繞在電線周圍并將其連接到框架上。如有必要，在每個(gè)角落涂抹少量熱膠。

在安裝背面之前，最好先測(cè)試一下LED燈條，確保所有接線都正確無(wú)誤。此外，確保在連接之前將LED線引線從背面拉出，因?yàn)槲覀儗⒃谙乱徊街行枰@些引線。

步驟6：連接Arduino Uno和Ultra Sonic傳感器

收集超聲波傳感器的所有GND線，并將尾纖線連接到束上，然后將它們?nèi)亢附釉谝黄?。這將成為我們所有傳感器的共同基礎(chǔ)。尾纖線將插入Arduino UNO。

對(duì)所有超聲波傳感器的+ 5V線路重復(fù)此過(guò)程。你應(yīng)該將所有的線束都焊接在一起，并將一根引線插入Arduino。

接下來(lái)，LED燈條的GND和+ 5V應(yīng)該在其電源上獲得一個(gè)100-200uF的電容。確保觀察到正確的極性，電容的負(fù)極在GND線上。我使用與傳感器公共電線相同的技術(shù)將我焊接在一起。

最后，在LED燈條的DATA線上，串聯(lián)一個(gè)200-500歐姆的電阻器。這將確保我們的LED燈帶不會(huì)產(chǎn)生電流涌入，導(dǎo)致我們的第一個(gè)LED燒壞。

在所有連接處添加熱縮管。下一步顯示電路圖是否有用。

完成所有接線后，將每根導(dǎo)線連接到Arduino。 GND至GND，+ 5V至+ 5V，LED數(shù)據(jù)至PIN 10，傳感器至PIN 2-9。

我用我的壓接器將杜邦端部添加到每根電線上。如果您沒(méi)有壓接器，可以將連接線焊接到每根導(dǎo)線或?qū)⑺鼈兒附拥讲孱^引腳。

步驟7：電路圖

這是我設(shè)計(jì)的電路圖。乍一看可能看起來(lái)很復(fù)雜，但它只有4個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器有4根線和LED燈條。

步驟8：Arduino代碼

我選擇使用傳感器周圍的脈沖LED制作橙色中心點(diǎn)，以測(cè)量最近的物體。當(dāng)然，由于你有傳感器和基本代碼，你可以做一些完全不同的事情。

注意：

這使用Adafruit NeoPixel庫(kù)，確保你正確安裝該庫(kù)。

傳感器的確切順序及其PIN碼。

調(diào)整陰影框使用的總像素?cái)?shù)。

根據(jù)需要調(diào)整顏色。

告訴代碼“角落”的位置，這些是盒子每一邊的中心點(diǎn)。

#include

const int NUMPIXELS = 26;

Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel（NUMPIXELS， 10）;

const int NUMPIXELS = 26;

Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel（NUMPIXELS， 10）;

const int topTrigPin = 2;

const int topEchoPin = 3;

const int leftTrigPin = 4;

const int leftEchoPin = 5;

const int botTrigPin = 6;

const int botEchoPin = 7;

const int rightTrigPin = 8;

const int rightEchoPin = 9;

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

pixels.begin（）;

}

int corners［4］ = {16， 23， 3， 10};

int focusPoint = 20;

int focusMoveTo = 20;

int rainbow = 0;

uint32_t rainbowColor = Wheel（0）;

unsigned long previousMillis = 0;

void loop（） {

unsigned long currentMillis = millis（）;

if （currentMillis - previousMillis 》= 500） {

previousMillis = currentMillis;

long top = readSensor（topTrigPin， topEchoPin）;

long left = readSensor（leftTrigPin， leftEchoPin）;

long bot = readSensor（botTrigPin， botEchoPin）;

long right = readSensor（rightTrigPin， rightEchoPin）;

Serial.print（“t：”）;

Serial.print（top）;

Serial.print（“l(fā)：”）;

Serial.print（left）;

Serial.print（“b：”）;

Serial.print（bot）;

Serial.print（“r：”）;

Serial.println（right）;

rainbowColor = （Wheel（（rainbow） & 255））;

rainbow = （rainbow + 1） % 255;

if （top 《 left && top 《 bot && top 《 right ） {

// move to top

focusMoveTo = corners［0］;

} else if （left 《 top && left 《 bot && left 《 right） {

// move to left

focusMoveTo = corners［1］;

} else if （bot 《 top && bot 《 left && bot 《 right ） {

// move to bot

focusMoveTo = corners［2］;

} else if （ right 《 top && right 《 left && right 《 bot ） {

// move to right

focusMoveTo = corners［3］;

}

}

if （focusPoint ！= focusMoveTo） {

if （focusPoint 》 focusMoveTo） {

focusPoint--;

} else {

focusPoint++;

}

}

bounceAround（focusPoint）;

delay（30）;

}

int pos = 0;

long readSensor（int trigPin， int echoPin） {

pos++;

if （pos == 5） {

pos = 0;

}

return pos;

pinMode（trigPin， OUTPUT）;

pinMode（echoPin， INPUT）;

long duration， cm;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

delayMicroseconds（2）;

digitalWrite（trigPin， HIGH）;

delayMicroseconds（10）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

duration = pulseIn（echoPin， HIGH）;

return microsecondsToCentimeters（duration）;

}

long microsecondsToCentimeters（long microseconds）

{

return microseconds/29/2; // to convert time into distance

//The speed of sound is 340m/s or 29 microseconds per centimeter.

//the ping travels out and back so distance from the obstacle is half of the distance travelled

}

int bounceSize = 5;

int bounceSizeMax = 5;

int bounceDirection = 1;

void bounceAround（int point） {

setAll（rainbowColor）;

if （bounceSize 《= 0） {

bounceDirection = 1;

} if （bounceSize 》= bounceSizeMax） {

bounceDirection = -1;

}

bounceSize += bounceDirection;

pixels.setPixelColor（point， pixels.Color（0，250，0））;

for（int i = 1; i 《= bounceSize; i++ ）{

pixels.setPixelColor（point - i， pixels.Color（40*i，40*i，40*i））;

pixels.setPixelColor（point + i， pixels.Color（40*i，40*i，40*i））;

}

showStrip（）;

}

void showStrip（） {

pixels.show（）;

}

void setAll（uint32_t color） {

for（int i = 0; i 《 NUMPIXELS; i++ ） {

pixels.setPixelColor（i， color）;

}

}

void setAll（byte red， byte green， byte blue） {

for（int i = 0; i 《 NUMPIXELS; i++ ） {

pixels.setPixelColor（i， red， green， blue）;

}

}

// Input a value 0 to 255 to get a color value.

// The colours are a transition r - g - b - back to r.

uint32_t Wheel（byte WheelPos） {

WheelPos = 255 - WheelPos;

if（WheelPos 《 85） {

return pixels.Color（255 - WheelPos * 3， 0， WheelPos * 3）;

}

if（WheelPos 《 170） {

WheelPos -= 85;

return pixels.Color（0， WheelPos * 3， 255 - WheelPos * 3）;

}

WheelPos -= 170;

return pixels.Color（WheelPos * 3， 255 - WheelPos * 3， 0）;

}

步驟9：3D打印支架

背面有Arduino和電池，它不適合貼合墻壁，所以我決定設(shè)計(jì)和3D打印一個(gè)簡(jiǎn)單的立場(chǎng)。經(jīng)過(guò)4次修改，這是我提出的立場(chǎng)。它有足夠的空間放置底部超聲波傳感器并緊緊握住我的影子盒。

你可能決定用你的影子箱做一些不同的事情。

第10步：總結(jié)

將Arduino和電池組粘貼到框架的背面，你就完成了！