Construire un bâton aveugle intelligent à l’aide d’Arduino – Inspiré de Shark Tank Torchit

Aquarium à requins Inde – le spectacle qui a inspiré de nombreux Indiens à démarrer leur propre voyage entrepreneurial a présenté une entreprise appelée Torch It. Cette entreprise fait appareils électroniques pour aider les malvoyants.

L’un des appareils de cette société qui a attiré notre attention était le saarthi, un appareil qui aidera les personnes malvoyantes à trouver leur chemin et à détecter les obstacles grâce à la technologie sonar. Cela nous a inspiré à construire quelque chose de très similaire et à vérifier son fonctionnement, alors que le produit lui-même aurait nécessité beaucoup de R&D pour le perfectionner. Bâton aveugle intelligent bricolage fonctionne assez bien pour un projet de passe-temps. Nous avons également construit un bâton aveugle Arduino sans fil et un bâton aveugle intelligent utilisant Arduino Nano précédemment sur CircuitDigest, vous pouvez également le vérifier si vous êtes intéressé.

Pour comprendre la même chose, nous décidons de le reproduire en utilisant des pièces de bricolage courantes.

Les matériaux que nous utilisons pour fabriquer ces produits sont :

1. Capteur à ultrasons

2. Arduino pro mini

3. Ronfleur

4. Moteur haptique

5. Batterie lithium-ion

6. Changer

7. Enceinte imprimée en 3D

Voyons donc la procédure étape par étape pour créer Saarthi

Schéma de circuit – Blind Stick utilisant Arduino et capteur à ultrasons

La première et la plus importante étape du processus de création complet était l’électronique. Voici le schéma de circuit pour référence. La partie de détection principale est le capteur à ultrasons dans ce projet complet sur lequel vous pouvez en savoir plus sur le résumé du circuit.

Nous avons utilisé l’Arduino pro mini car il avait une petite taille. Des moteurs haptiques ont été utilisés de manière similaire au produit original afin que la personne malvoyante puisse obtenir un retour d’information et un buzzer a également été ajouté. Le stick complet était alimenté par une batterie Li-ion de 3,7 V.

Code Arduino pour bâton aveugle

L’IDE Arduino a été utilisé pour programmer le microcontrôleur principal (l’Arduino Pro mini) et le projet complet a également été réalisé à l’aide d’un petit morceau de code expliqué ci-dessous. L’intégralité du code se trouve tout en bas de ce blog.

Voici l’explication du code.

// Pin assignments
const int TRIGGER_PIN = 6;
const int ECHO_PIN = 5;
const int buzzer = 4;
const int MOTOR_PIN = 7;

Cette section définit les numéros de broches utilisés par divers composants du circuit. TRIGGER_PIN est connecté à la broche de déclenchement du capteur à ultrasons, ECHO_PIN est connecté à la broche d’écho du capteur, le buzzer est connecté à un buzzer piézo et MOTOR_PIN est connecté à un moteur haptique.

// Threshold distances
const int ALERT_DISTANCE = 100; // Alert if object is within 30 cm

Cette ligne définit une distance seuil en centimètres. Si le capteur à ultrasons détecte un objet plus proche que ALERT_DISTANCE, le buzzer et le moteur haptique s’activeront pour alerter l’utilisateur.

// Timing constants
const int BUZZER_ON_TIME = 500; // Buzzer on time in milliseconds
const int MOTOR_ON_TIME = 200; // Haptic motor on time in milliseconds
const int LOOP_DELAY = 50; // Main loop delay in milliseconds

Cette section définit les constantes de synchronisation utilisées dans le programme. BUZZER_ON_TIME et MOTOR_ON_TIME sont les durées pendant lesquelles le buzzer et le moteur haptique resteront allumés, respectivement. LOOP_DELAY est le temps de retard entre les lectures du capteur à ultrasons.

void setup() {
  // Set up pins
  pinMode(TRIGGER_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_PIN, OUTPUT);
  // Start serial communication for debugging
  Serial.begin(9600);
}

Cette fonction ne s’exécute qu’une seule fois au début du programme. Il définit le mode de chacune des broches définies (TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, buzzer et MOTOR_PIN) sur INPUT ou OUTPUT. Il démarre également la communication série à un débit en bauds de 9 600, permettant l’envoi de messages de débogage via USB.

void loop() {
  // Send ultrasonic pulse
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
  // Measure pulse duration
  long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
  // Calculate distance in cm
  int distance = duration / 58;
  // Debug output
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  // Check for alerts
  if (distance <= ALERT_DISTANCE) {
  // Turn on buzzer
    tone(buzzer, 1000, 1000); // 1KHz
    digitalWrite(MOTOR_PIN, HIGH);
    delay(BUZZER_ON_TIME);
    digitalWrite(MOTOR_PIN, LOW);
    noTone(buzzer); // 1KHz
}
noTone(buzzer); // 1KHz
  // Wait before taking another reading
  delay(LOOP_DELAY);
}

Il s’agit de la boucle principale du programme, qui lit en permanence le capteur à ultrasons et vérifie si la distance mesurée est inférieure au seuil ALERT_DISTANCE. La boucle envoie d’abord un signal de déclenchement au capteur à ultrasons et mesure la durée d’impulsion de l’écho résultant. Il calcule ensuite la distance en fonction de la vitesse du son et du temps nécessaire à l’impulsion pour se rendre à l’objet et en revenir.

Si la distance mesurée est inférieure ou égale à ALERT_DISTANCE, le programme active le buzzer et le moteur haptique pendant une période de temps définie. Le buzzer est activé à l’aide de la fonction Tone(), qui génère un carré

Boîtier imprimé en 3D

La fabrication du boîtier imprimé en 3D était probablement la partie la plus difficile du processus complet. Nous avons utilisé des œuvres solides pour le processus de modélisation complet et Ender Pro pour l’imprimer. Si vous débutez dans l’impression 3D, suivez notre tutoriel Démarrer avec l’impression 3D.

Assemblée

Une fois les pièces imprimées en 3D, nous avons assemblé l’électronique à l’intérieur du boîtier imprimé en 3D. Nous l’avons réparé à l’aide d’un double ruban adhésif et d’un pistolet à colle.

Tests et conclusion

Le projet a été testé et il fonctionnait avec précision. Dans l’ensemble, nous avons eu beaucoup de plaisir à réaliser ce projet et nous essaierons de réaliser davantage de projets de ce type à l’avenir. Si vous voulez que nous fassions plus de produits à partir d’un aquarium à requins. Faites-le-nous savoir dans la section commentaires.

Une fois que tout est terminé. Nous allons tester le projet pour voir s’il fonctionne et c’est tout.

Le coût total pour réaliser ce projet pour nous était d’environ Rs 1000, pièces imprimées en 3D comprises. Le saathi original a été vendu sur Amazon pour environ 2500 roupies. Bien que nous ayons essayé de reproduire le mieux possible, la version prototype nécessite de nombreuses améliorations. J’espère que ce projet vous plaira. Si vous l’avez fait, assurez-vous de nous le faire savoir dans la section commentaires.

Projet utilisant Arduino Pro Mini

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