激光测距传感器自制方法大公开！让你轻松DIY

• 时间：2024-06-16 00:25:06
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在科技日新月异的时代，越来越多的智能设备走进我们的生活。今天，我们要分享的是一种非常实用的设备——激光测距传感器的自制方法。通过这个方法，你不仅可以节省购买成本，还可以发挥自己的创造力，为你的家居生活增添更多乐趣。下面就让我们一起来了解一下吧！

一、所需材料

1. 激光测距传感器

2. Arduino开发板(如Arduino UNO)

3. 杜邦线若干

4. 面包板

5. 其他电子元件(如电阻、电容等)

6. 外壳(用于安装传感器和电路板)

二、制作步骤

1. 准备工作：首先，我们需要准备一个面包板，将Arduino开发板放在面包板上，然后在开发板周围固定一圈杜邦线，以便焊接其他电子元件。接下来，准备一个外壳，可以是一个简单的纸盒或者购买一个专门的外壳。

2. 接线：将激光测距传感器的VCC接到面包板上的5V电源插座，将GND接到面包板上的GND插座，将OUT接到Arduino的数字引脚(如D3)。此外，还需要连接上限位开关和驱动电机的引脚。

3. 编程：使用Arduino IDE编写程序，控制激光测距传感器的输出信号。当激光距离小于设定值时，限位开关触发，电机启动；当激光距离大于设定值时，限位开关关闭，电机停止。以下是一个简单的示例代码：

```cpp

#include

const int distancePin = 3; // 激光测距传感器连接的数字引脚

const int limitSwitchPin = A0; // 限位开关连接的模拟引脚

const int motorPin = 9; // 电机驱动器连接的数字引脚

Servo myservo; // 创建一个舵机对象

int targetDistance = 10; // 目标距离，可以根据需要调整

int currentDistance; // 当前距离

bool isLimitSwitchOpen = false; // 限位开关是否打开的标志

void setup() {

pinMode(distancePin, INPUT); // 设置激光测距传感器引脚为输入模式

pinMode(limitSwitchPin, INPUT); // 设置限位开关引脚为输入模式

myservo.attach(motorPin); // 将舵机连接到电机驱动器

}

void loop() {

currentDistance = analogRead(distancePin); // 读取激光测距传感器的输出值(单位：厘米)

if (currentDistance < targetDistance && !isLimitSwitchOpen) { // 当距离小于目标距离且限位开关未触发时

myservo.write(90); // 电机转动到最右边的位置

} else if (currentDistance > targetDistance && isLimitSwitchOpen) { // 当距离大于目标距离且限位开关已触发时

myservo.write(0); // 电机转动到最左边的位置

} else if (currentDistance > targetDistance && isLimitSwitchOpen == false) { // 当距离大于目标距离且限位开关未触发时(即到达目标位置)

delay(500); // 等待500毫秒，让电机有时间停止

myservo.write(0); // 将舵机设置为初始位置(最左边)

} else if (currentDistance <= targetDistance && isLimitSwitchOpen == true) { // 当距离小于等于目标距离且限位开关已触发时(即未到达目标位置)

int stepsToTarget = map(currentDistance, 0, targetDistance + 1, -90, 180); // 计算到达目标位置需要转动的角度范围(单位：度)

int currentSteps = map(myservo.read(), 0, 180, 0, stepsToTarget); // 根据当前舵机角度计算还需要转动的角度范围(单位：度)

int newSteps = min(currentSteps + stepSpeed * (analogRead(limitSwitchPin) == HIGH), stepsToTarget); // 根据限位开关状态更新还需要转动的角度范围(单位：度)

int stepsToTake = abs(newSteps - currentSteps); // 需要转动的步数

int direction = newSteps < currentSteps; // 是向前还是向后转动方向的标志

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; // 根据新的步数和方向计算延时时间(单位：毫秒)

int delayCount = delayTime; // 需要延时的次数，用于微调延时时间

int lastDirection = direction; // 为了判断是否需要调整转向方向，记录上一次的转向方向

int counter = delayTime; // 为了判断是否已经完成延时，记录当前延时次数

while (delayCount > counter && counter >= delayStartValue) { // 当延时时间大于等于开始延时的值且延时次数大于等于开始延时的值时执行循环体

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; // 根据当前转向方向和延时时间计算舵机转动的角度范围(单位：度)

int servoAngle = map(angle + getRotationOffset(), minDegrees, maxDegrees, minPositionDeg, maxPositionDeg); // 根据舵机转动的范围映射到实际的角度范围(单位：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; // 根据转向方向判断是否需要增加或减少舵机的角度范围(单位：布尔值)

int positionDecayFactor = map((lastDirection != direction), true, false)[0]; // 根据转向方向确定衰减因子(用于调整舵机转动速度)

int positionDecayDelayCounter = map((lastDirection != direction), true, false)[0]; // 根据转向方向记录衰减延迟计数器(用于微调延时时间)

int speedAdjustment = positionInc == true || positionDecayFactor == true || lastDirection != direction || positionDecayDelayCounter < decayDelayCounter; // 根据上述条件判断是否需要调整舵机的转动速度和方向或进行衰减延迟处理(布尔值列表)

String command = ""; // 根据上述条件生成控制命令字符串(仅在需要调整舵机的转动速度和方向或进行衰减延迟处理时使用)

String servoCmd = ""; // 根据上述条件生成舵机控制命令字符串(仅在需要调整舵机的转动速度和方向或进行衰减延迟