激光測(cè)距傳感器自制方法大公開！讓你輕松DIY

• 時(shí)間：2024-06-16 00:25:06
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在科技日新月異的時(shí)代，越來(lái)越多的智能設(shè)備走進(jìn)我們的生活。今天，我們要分享的是一種非常實(shí)用的設(shè)備——激光測(cè)距傳感器的自制方法。通過這個(gè)方法，你不僅可以節(jié)省購(gòu)買成本，還可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，為你的家居生活增添更多樂趣。下面就讓我們一起來(lái)了解一下吧！

一、所需材料

1. 激光測(cè)距傳感器

2. Arduino開發(fā)板(如Arduino UNO)

3. 杜邦線若干

4. 面包板

5. 其他電子元件(如電阻、電容等)

6. 外殼(用于安裝傳感器和電路板)

二、制作步驟

1. 準(zhǔn)備工作：首先，我們需要準(zhǔn)備一個(gè)面包板，將Arduino開發(fā)板放在面包板上，然后在開發(fā)板周圍固定一圈杜邦線，以便焊接其他電子元件。接下來(lái)，準(zhǔn)備一個(gè)外殼，可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的紙盒或者購(gòu)買一個(gè)專門的外殼。

2. 接線：將激光測(cè)距傳感器的VCC接到面包板上的5V電源插座，將GND接到面包板上的GND插座，將OUT接到Arduino的數(shù)字引腳(如D3)。此外，還需要連接上限位開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的引腳。

3. 編程：使用Arduino IDE編寫程序，控制激光測(cè)距傳感器的輸出信號(hào)。當(dāng)激光距離小于設(shè)定值時(shí)，限位開關(guān)觸發(fā)，電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)激光距離大于設(shè)定值時(shí)，限位開關(guān)關(guān)閉，電機(jī)停止。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼：

```cpp

#include

const int distancePin = 3; // 激光測(cè)距傳感器連接的數(shù)字引腳

const int limitSwitchPin = A0; // 限位開關(guān)連接的模擬引腳

const int motorPin = 9; // 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接的數(shù)字引腳

Servo myservo; // 創(chuàng)建一個(gè)舵機(jī)對(duì)象

int targetDistance = 10; // 目標(biāo)距離，可以根據(jù)需要調(diào)整

int currentDistance; // 當(dāng)前距離

bool isLimitSwitchOpen = false; // 限位開關(guān)是否打開的標(biāo)志

void setup() {

pinMode(distancePin, INPUT); // 設(shè)置激光測(cè)距傳感器引腳為輸入模式

pinMode(limitSwitchPin, INPUT); // 設(shè)置限位開關(guān)引腳為輸入模式

myservo.attach(motorPin); // 將舵機(jī)連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

}

void loop() {

currentDistance = analogRead(distancePin); // 讀取激光測(cè)距傳感器的輸出值(單位：厘米)

if (currentDistance < targetDistance && !isLimitSwitchOpen) { // 當(dāng)距離小于目標(biāo)距離且限位開關(guān)未觸發(fā)時(shí)

myservo.write(90); // 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到最右邊的位置

} else if (currentDistance > targetDistance && isLimitSwitchOpen) { // 當(dāng)距離大于目標(biāo)距離且限位開關(guān)已觸發(fā)時(shí)

myservo.write(0); // 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到最左邊的位置

} else if (currentDistance > targetDistance && isLimitSwitchOpen == false) { // 當(dāng)距離大于目標(biāo)距離且限位開關(guān)未觸發(fā)時(shí)(即到達(dá)目標(biāo)位置)

delay(500); // 等待500毫秒，讓電機(jī)有時(shí)間停止

myservo.write(0); // 將舵機(jī)設(shè)置為初始位置(最左邊)

} else if (currentDistance <= targetDistance && isLimitSwitchOpen == true) { // 當(dāng)距離小于等于目標(biāo)距離且限位開關(guān)已觸發(fā)時(shí)(即未到達(dá)目標(biāo)位置)

int stepsToTarget = map(currentDistance, 0, targetDistance + 1, -90, 180); // 計(jì)算到達(dá)目標(biāo)位置需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍(單位：度)

int currentSteps = map(myservo.read(), 0, 180, 0, stepsToTarget); // 根據(jù)當(dāng)前舵機(jī)角度計(jì)算還需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍(單位：度)

int newSteps = min(currentSteps + stepSpeed * (analogRead(limitSwitchPin) == HIGH), stepsToTarget); // 根據(jù)限位開關(guān)狀態(tài)更新還需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍(單位：度)

int stepsToTake = abs(newSteps - currentSteps); // 需要轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)

int direction = newSteps < currentSteps; // 是向前還是向后轉(zhuǎn)動(dòng)方向的標(biāo)志

int delayTime = direction == true ? delayBeforeForwarding * stepsToTake * stepSpeed * (stepsToTake * stepSpeed >= stepsToTarget + delayAfterForwarding * stepSpeed) + delayBetweenForwardingAndBackwarding * (stepsToTake % (stepsToTarget + delayBetweenForwardingAndBackwarding)) * stepSpeed : delayBeforeBackwarding * stepsToTake * stepSpeed * (stepsToTake * stepSpeed <= stepsToTarget + delayAfterBackwarding * stepSpeed) + delayBetweenBackwardingAndForwarding * (stepsToTake % (stepsToTarget + delayBetweenBackwardingAndForwarding)) * stepSpeed; // 根據(jù)新的步數(shù)和方向計(jì)算延時(shí)時(shí)間(單位：毫秒)

int delayCount = delayTime; // 需要延時(shí)的次數(shù)，用于微調(diào)延時(shí)時(shí)間

int lastDirection = direction; // 為了判斷是否需要調(diào)整轉(zhuǎn)向方向，記錄上一次的轉(zhuǎn)向方向

int counter = delayTime; // 為了判斷是否已經(jīng)完成延時(shí)，記錄當(dāng)前延時(shí)次數(shù)

while (delayCount > counter && counter >= delayStartValue) { // 當(dāng)延時(shí)時(shí)間大于等于開始延時(shí)的值且延時(shí)次數(shù)大于等于開始延時(shí)的值時(shí)執(zhí)行循環(huán)體

int angle = map(direction == true ? currentSteps + counter * stepSpeed * lastDirection == newSteps * lastDirection == false && counter % (stepsToTarget + delayBetweenForwardingAndBackwarding) == false && counter % (stepsToTarget + delayBetweenBackwardingAndForwarding) == false && counter >= delayBeforeForwarding * stepSpeed && counter <= delayAfterForwarding * stepSpeed && lastDirection != true && counter >= delayBetweenForwardingAndBackwarding && counter <= delayBetweenBackwardingAndForwarding || counter >= stepsToTarget + delayBeforeBackwarding * stepSpeed && counter <= stepsToTarget + delayAfterBackwarding * stepSpeed && lastDirection == true && counter >= delayBetweenBackwardingAndForwarding && counter <= delayBetweenBackwardingAndForwarding || counter >= stepsToTarget + delayBeforeForwarding * stepSpeed && counter <= stepsToTarget + delayAfterForwarding * stepSpeed && lastDirection == false && counter >= delayBetweenForwardingAndBackwarding && counter <= delayBetweenForwardingAndBackwarding || counter >= stepsToTarget + delayBeforeBackwarding * stepSpeed && counter <= stepsToTarget + delayAfterBackwarding * stepSpeed && lastDirection == true && counter >= delayBetweenBackwardingAndForwarding && counter <= delayBetweenBackwardingAndForwarding || counter >= stepsToTarget + delayBeforeForwarding * stepSpeed && counter <= stepsToTarget + delayAfterForwarding * stepSpeed && lastDirection == false && counter >= delayBetweenForwardingAndBackwarding && counter <= delayBetweenForwardingAndBackwarding || lastDirection != direction && counter >= delayBetweenReverse*stepSpeed && counter <= delayAfterReverse*stepSpeed, true, false) * stepSpeed; // 根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)向方向和延時(shí)時(shí)間計(jì)算舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍(單位：度)

int servoAngle = map(angle + getRotationOffset(), minDegrees, maxDegrees, minPositionDeg, maxPositionDeg); // 根據(jù)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍映射到實(shí)際的角度范圍(單位：度)

int positionInc = map((direction == true && servoAngle > minPositionDeg), true, false)[0] == true || map((direction == false && servoAngle < maxPositionDeg), true, false)[0] == true || map((lastDirection != direction), true, false)[0] == true; // 根據(jù)轉(zhuǎn)向方向判斷是否需要增加或減少舵機(jī)的角度范圍(單位：布爾值)

int positionDecayFactor = map((lastDirection != direction), true, false)[0]; // 根據(jù)轉(zhuǎn)向方向確定衰減因子(用于調(diào)整舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度)

int positionDecayDelayCounter = map((lastDirection != direction), true, false)[0]; // 根據(jù)轉(zhuǎn)向方向記錄衰減延遲計(jì)數(shù)器(用于微調(diào)延時(shí)時(shí)間)

int speedAdjustment = positionInc == true || positionDecayFactor == true || lastDirection != direction || positionDecayDelayCounter < decayDelayCounter; // 根據(jù)上述條件判斷是否需要調(diào)整舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向或進(jìn)行衰減延遲處理(布爾值列表)

String command = ""; // 根據(jù)上述條件生成控制命令字符串(僅在需要調(diào)整舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向或進(jìn)行衰減延遲處理時(shí)使用)

String servoCmd = ""; // 根據(jù)上述條件生成舵機(jī)控制命令字符串(僅在需要調(diào)整舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向或進(jìn)行衰減延遲