暖心,19歲大學(xué)生為盲人設(shè)計(jì)導(dǎo)航裝備
指南針模塊
指南針模塊可能是頭帶中最重要的部分。 沒(méi)有它我們將無(wú)法確定方位角。
在對(duì)此進(jìn)行排序之后,我們開(kāi)始在串行監(jiān)視器上打印數(shù)據(jù)并注意到某些事情是不對(duì)的。 為了更好地了解輸出數(shù)據(jù),我們決定使用Python將其繪制成圖形,如上圖所示。
因?yàn)樗且粋(gè)三軸羅盤(pán),所以將點(diǎn)繪制成三個(gè)平面,在第一列中,所有三個(gè)平面都顯示為重疊,然后分別顯示每個(gè)平面。 在第一行中繪制來(lái)自羅盤(pán)模塊的未改變的數(shù)據(jù)。 正如您可以清楚地看到點(diǎn)正在形成一個(gè)圓,其中心與圖中的零不相同,原因是值具有一些偏移。
為了消除偏移,需要校準(zhǔn)。 這是通過(guò)在每個(gè)可能的方向上理想地旋轉(zhuǎn)羅盤(pán)并尋找每個(gè)軸的最大值和最小值來(lái)完成的。 在完成校準(zhǔn)之后,保存最大值和最小值(在當(dāng)前版本的軟件中它沒(méi)有完全起作用),然后修改從羅盤(pán)讀取的值,使得幾乎沒(méi)有偏移。
更正的值顯示在第二行中。 根據(jù)這些校正值計(jì)算的方位角非常準(zhǔn)確。我們計(jì)劃將來(lái)通過(guò)使用帶加速度計(jì)的羅盤(pán)模塊來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,然后補(bǔ)償傾斜。
能源管理
為此,我們選擇了尺寸為4x30x40mm和550mAh的LiPo電池。 與03962A充電器模塊一起,它位于盒子的底部。 充電器模塊不僅可以對(duì)電池充電,還可以通過(guò)在電池電壓低于2.5V時(shí)斷開(kāi)電路并通過(guò)檢測(cè)過(guò)電流來(lái)短路來(lái)保護(hù)電池免于過(guò)放電。 充電模塊板上還有一個(gè)微型USB連接器,可以方便地為頭帶充電。
最初我們計(jì)劃將頭帶中的電子設(shè)備運(yùn)行在3.3V,但是當(dāng)我們將所有模塊放在一起時(shí),它變得更加復(fù)雜。 Arduino Nano板應(yīng)該在5V上運(yùn)行,它有自己的5V穩(wěn)壓器,另一方面藍(lán)牙和指南針模塊都使用3.3V,它們還配備了板載穩(wěn)壓器。 我們面臨的困境是要么在3.3V上運(yùn)行所有東西,并希望arduino能夠繼續(xù)正常工作或以某種方式獲得5V電源。 我們選擇安全地使用它并使用MT3608升壓升壓轉(zhuǎn)換器將電池電壓增加到大約6.5V,然后通過(guò)Arduino的穩(wěn)壓器運(yùn)行以獲得穩(wěn)定的5V電源。 然而,將來(lái)我們只想使用3.3V,可以使用例如Arduino Pro Mini,用于此電壓和LDO電壓調(diào)節(jié)器直接連接到電池。
外殼
外殼的尺寸為60x60x30mm,采用3D打印,由三部分組成:底部,頂部和墊片,所有STL文件都上傳到該項(xiàng)目中。 基本上底部包含一切,頂部用作蓋子。 在這兩個(gè)部分之間是兩個(gè)橡皮布,橡膠通過(guò)盒子進(jìn)入。 頂部通過(guò)四個(gè)M3x15mm螺釘牢固固定,這種小齒輪可以確保橡膠不會(huì)脫落。 在電池和PCB之間放置薄的3D打印薄片,充當(dāng)間隔物并確保PCB底部的尖銳引線(xiàn)不會(huì)損壞電池。 PCB固定在盒子中,其角部有四個(gè)支架,螺釘固定在支架上。
帶電子設(shè)備的盒子只是頭帶的一部分。 另一部分是橡皮筋,它繞過(guò)你的頭部并且其中裝有振動(dòng)馬達(dá)。 橡皮筋長(zhǎng)50厘米,寬60毫米,折成兩半,內(nèi)部放置電機(jī)和電線(xiàn)連接。 每個(gè)電機(jī)都與LED,電阻器和二極管一起放在3D打印的外殼內(nèi)。
振動(dòng)電機(jī)不能直接從Arduino的輸出驅(qū)動(dòng),因?yàn)樗鼈兊?伏電壓需要消耗100mA電流,這比Arduino可以處理的要多。 因此,我們添加了四個(gè)雙極NPN晶體管,用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)。 頭帶現(xiàn)在工作得很好,它有一些我們尚未在軟件中解決的硬件功能,如開(kāi)關(guān)按鈕和電池電壓測(cè)量。您可以在下圖中看到頭帶的整個(gè)原理圖。
發(fā)表評(píng)論
請(qǐng)輸入評(píng)論內(nèi)容...
請(qǐng)輸入評(píng)論/評(píng)論長(zhǎng)度6~500個(gè)字
最新活動(dòng)更多
-
即日-10.29立即報(bào)名>> 2024德州儀器嵌入式技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展研討會(huì)
-
10月31日立即下載>> 【限時(shí)免費(fèi)下載】TE暖通空調(diào)系統(tǒng)高效可靠的組件解決方案
-
即日-11.13立即報(bào)名>>> 【在線(xiàn)會(huì)議】多物理場(chǎng)仿真助跑新能源汽車(chē)
-
11月14日立即報(bào)名>> 2024工程師系列—工業(yè)電子技術(shù)在線(xiàn)會(huì)議
-
12月19日立即報(bào)名>> 【線(xiàn)下會(huì)議】OFweek 2024(第九屆)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大會(huì)
-
即日-12.26火熱報(bào)名中>> OFweek2024中國(guó)智造CIO在線(xiàn)峰會(huì)
推薦專(zhuān)題
- 1 Intel宣布40年來(lái)最重大轉(zhuǎn)型:年底前裁員15000人、拋掉2/3房產(chǎn)
- 2 因美封殺TikTok,字節(jié)股價(jià)骨折!估值僅Meta1/5
- 3 宏山激光重磅發(fā)布行業(yè)解決方案,助力智能制造產(chǎn)業(yè)新飛躍
- 4 國(guó)產(chǎn)AI芯片公司破產(chǎn)!白菜價(jià)拍賣(mài)
- 5 具身智能火了,但規(guī)模落地還需時(shí)間
- 6 三次錯(cuò)失風(fēng)口!OpenAI前員工殺回AI編程賽道,老東家捧金相助
- 7 國(guó)產(chǎn)英偉達(dá)們,抓緊沖刺A股
- 8 英偉達(dá)的麻煩在后頭?
- 9 將“網(wǎng)紅”變成“商品”,AI“爆改”實(shí)力拉滿(mǎn)
- 10 智慧貨架管理引領(lǐng)零售新風(fēng)尚
- 高級(jí)軟件工程師 廣東省/深圳市
- 自動(dòng)化高級(jí)工程師 廣東省/深圳市
- 光器件研發(fā)工程師 福建省/福州市
- 銷(xiāo)售總監(jiān)(光器件) 北京市/海淀區(qū)
- 激光器高級(jí)銷(xiāo)售經(jīng)理 上海市/虹口區(qū)
- 光器件物理工程師 北京市/海淀區(qū)
- 激光研發(fā)工程師 北京市/昌平區(qū)
- 技術(shù)專(zhuān)家 廣東省/江門(mén)市
- 封裝工程師 北京市/海淀區(qū)
- 結(jié)構(gòu)工程師 廣東省/深圳市