লেজার VL53L0X ৬-পিন মডিউল এবং TM1637 ডিসপ্লে দিয়ে আরডুইনোর জন্য দূরত্ব পরিমাপ

লেজার VL53L0X ৬-পিন মডিউল এবং TM1637 ডিসপ্লে দিয়ে আরডুইনোর জন্য দূরত্ব পরিমাপ

এই টিউটোরিয়ালে, আমরা VL53L0X লেজার দূরত্ব সেন্সর ব্যবহার করে কীভাবে দূরত্ব মাপতে হয় এবং TM1637 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লেতে রিডিং প্রদর্শন করতে হয় তা শিখব। এই প্রকল্পটি উভয় উপাদানকে একত্রিত করে একটি সহজ অথচ কার্যকর দূরত্ব মাপার টুল তৈরি করে। VL53L0X লেজার প্রযুক্তি ব্যবহার করে সঠিক দূরত্ব রিডিং প্রদান করে, যখন TM1637 ডিসপ্লে এই রিডিংগুলো ব্যবহারকারী-বান্ধব ফরম্যাটে দেখায়।

আমরা প্রয়োজনীয় হার্ডওয়্যার, ওয়্যারিং নির্দেশনা এবং সবকিছু চালু করার জন্য প্রয়োজনীয় কোড নিয়ে আলোচনা করব। এই টিউটোরিয়ালের শেষে, আপনার কাছে একটি কার্যকর দূরত্ব মাপার ডিভাইস থাকবে যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি ভিজ্যুয়াল গাইডের জন্য, ভিডিওটি দেখতে ভুলবেন না (ভিডিওতে 00:00 এ)।

হার্ডওয়্যার ব্যাখ্যা

এই প্রকল্পের প্রধান উপাদান হলো VL53L0X লেজার দূরত্ব সেন্সর এবং TM1637 ডিসপ্লে মডিউল। VL53L0X একটি টাইম-অফ-ফ্লাইট সেন্সর যা একটি লেজার রশ্মি নির্গত করে এবং প্রতিফলন ফিরে আসতে যে সময় লাগে তা গণনা করে একটি বস্তুর দূরত্ব মাপে। এটি 2.6V থেকে 3.5V ভোল্টেজ রেঞ্জে কাজ করে তবে একটি সমন্বিত ভোল্টেজ রেগুলেটরের কারণে 5V-তেও কাজ করতে পারে।

TM1637 একটি ডিসপ্লে ড্রাইভার যা একটি 7-সেগমেন্ট LED ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করে। এটি একটি সহজ 2-ওয়্যার ইন্টারফেস (CLK এবং DIO) এর মাধ্যমে যোগাযোগ করে, যা Arduino-এর সাথে সংযোগ করা সহজ করে। ডিসপ্লেটি সংখ্যাসূচক মান দেখাতে পারে এবং VL53L0X সেন্সর থেকে দূরত্ব পরিমাপ可视化 করার জন্য উপযুক্ত।

ডেটাশিট বিবরণ

• সঠিক পাওয়ার সাপ্লাই নিশ্চিত করুন (5V গ্রহণযোগ্য)।
• লিকেজ এড়াতে একটি পুল-আপ রেজিস্টর সহ XSHUT পিন সংযোগ করুন।
• যোগাযোগের জন্য I2C ব্যবহার করুন; SDA এবং SCL যথাযথভাবে সংযোগ করুন।
• অপ্রত্যাশিত আচরণ এড়াতে কোডে টাইমআউট পরিচালনা করুন।
• নির্ভুলতার জন্য অপারেটিং তাপমাত্রা রেঞ্জ সম্পর্কে সচেতন থাকুন।

ওয়্যারিং নির্দেশনা

VL53L0X এবং TM1637 ডিসপ্লে ওয়্যার করতে, প্রথমে VL53L0X-এর VCC পিনটি Arduino-এর 5V পিনে এবং GND পিনটি Arduino-এর একটি গ্রাউন্ড পিনে সংযোগ করুন। এরপর, VL53L0X-এর SDA পিনটি Arduino-এর A4 পিনে সংযোগ করুন, যা সাধারণত I2C ডেটা যোগাযোগের জন্য ব্যবহৃত হয়। SCL পিনটি Arduino-এর A5 পিনে সংযোগ করা উচিত, যা ক্লক সিগন্যালের জন্য ব্যবহৃত হয়।

TM1637 ডিসপ্লের জন্য, CLK পিনটি Arduino-এর ডিজিটাল পিন 2-এ এবং DIO পিনটি ডিজিটাল পিন 3-এ সংযোগ করুন। অবশেষে, VL53L0X-এর XSHUT পিনটি Arduino-এর ডিজিটাল পিন 12-এ সংযোগ করুন। নিশ্চিত করুন যে VL53L0X-এর GPIO1-এর মতো অব্যবহৃত পিনগুলো সংযোগহীন রাখা হয়েছে। এই সেটআপটি Arduino-কে সেন্সর এবং ডিসপ্লে উভয়ের সাথে কার্যকরভাবে যোগাযোগ করতে অনুমতি দেবে।

কোড উদাহরণ ও ব্যাখ্যা

কোডটি সেন্সর এবং ডিসপ্লে আরম্ভ করে, I2C যোগাযোগ সেটআপ করে এবং ক্রমাগত দূরত্ব পরিমাপ পড়ে। নিচে সেটআপ ফাংশনের একটি অংশ দেখানো হলো যেখানে পিনগুলো কনফিগার করা হয় এবং সেন্সর আরম্ভ করা হয়:

void setup() {
  pinMode(12, INPUT_PULLUP); // পিন 12 ইনপুটের জন্য সেট করুন
  digitalWrite(12, HIGH); // পিন 12 উচ্চ (5V) সেট করুন
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin(); // I2C যোগাযোগ আরম্ভ
  sensor.init(); // দূরত্ব সেন্সর আরম্ভ
  sensor.setTimeout(500); // টাইমআউট সেট
  sensor.startContinuous(); // পরিমাপের ধরন সেট
}

এই সেটআপ ফাংশনে, XSHUT-এর পিনটি একটি পুল-আপ রেজিস্টর সহ ইনপুট হিসেবে কনফিগার করা হয় এবং সেন্সরটি ক্রমাগত রেঞ্জ পরিমাপের জন্য আরম্ভ করা হয়। দূরত্ব রিডিং প্রদর্শনের জন্য সিরিয়াল মনিটরও সেটআপ করা হয়।

এরপর, মূল লুপটি দূরত্ব পড়ে এবং ডিসপ্লে আপডেট করে। এখানে লুপ ফাংশনের একটি অংশ দেওয়া হলো:

void loop() {
  int distance = sensor.readRangeContinuousMillimeters(); // মিমিতে দূরত্ব পড়ুন
  display.setSegments(clearLED); // LED ডিসপ্লে থেকে পূর্বের মান মুছুন
  display.showNumberDec(distance, false, 4, 0); // দূরত্ব প্রদর্শন করুন
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance); // সিরিয়াল মনিটরে দূরত্ব প্রিন্ট করুন
}

এই লুপটি ক্রমাগত সেন্সর থেকে দূরত্ব পড়ে এবং সর্বশেষ পরিমাপ দিয়ে TM1637 ডিসপ্লে আপডেট করে। এটি ডিবাগিংয়ের উদ্দেশ্যে সিরিয়াল মনিটরেও দূরত্ব প্রিন্ট করে। আপনি যদি সম্পূর্ণ কোড দেখতে চান, এটি নিবন্ধের নিচে লোড হবে।

প্রদর্শন / কী আশা করবেন

সেটআপ সম্পন্ন করে কোড আপলোড করার পর, আপনার VL53L0X দ্বারা মাপা দূরত্ব TM1637-এ প্রদর্শিত দেখতে পাবেন। আপনি যখন সেন্সরের কাছাকাছি বা দূরে একটি বস্তু সরাবেন, প্রদর্শিত মানটি সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হবে। যদি আপনি অপ্রত্যাশিত রিডিং পান, নিশ্চিত করুন যে সেন্সরটি বাধাহীন এবং বস্তুর পৃষ্ঠটি লেজার প্রতিফলনের জন্য উপযুক্ত (ভিডিওতে 09:30 এ)।

সাধারণ সমস্যাগুলোর মধ্যে রয়েছে বিপরীত ওয়্যারিং বা সেন্সরটি সঠিকভাবে আরম্ভ না করা, যা টাইমআউট ত্রুটির কারণ হতে পারে। সঠিক পিনগুলো সংযুক্ত এবং সেন্সরটি পর্যাপ্তভাবে পাওয়ারযুক্ত কিনা তা নিশ্চিত করুন যাতে সঠিক দূরত্ব পরিমাপ পাওয়া যায়।

ছবি

VL53L0X 200cm range sensor

TM1637 4 digit display module

Arduino wiring for VL53L0X with TM1637 4 digit dispaly

VL53L0X 200cm range sensor

TM1637 4 digit display module

Arduino wiring for VL53L0X with TM1637 4 digit dispaly

/* This example shows how to use continuous mode to take readings.

This is Arduino code to measure distance with VL53L0X and display it on a TM1637 LED 7-segment display.

Original Laser Sensor source: https://github.com/adafruit/Adafruit_VL53L0X
Modified by Ahmad Shamshiri for RoboJax.com
Date modified: May 31, 2018 at 19:25 in Ajax, Ontario, Canada
You have to watch 1 video before using this code:
1- Watch VL53L0X video and get code https://youtu.be/1n9eJ9HaYpE
2- Watch TM1637 video and get code https://robojax.com?vid=robojax-TM1637
You can get this code from Robojax.com

Pin connection

VL53L0X Pin  Arduino Pin
VCC         5V
GND         GND
SDA         A4 or SDA if available
SCL         A5 or SCL if available
GPIO1       leave it unconnected
XSHUT       D12 (digital 12 or pin 12)
*/


#include <Wire.h>
#include <VL53L0X.h>

VL53L0X sensor;

/////// start of TM1637 Display
#include <Arduino.h>
#include <TM1637Display.h> 
#define CLK 2
#define DIO 3
#define TEST_DELAY   500
TM1637Display display(CLK, DIO);
uint8_t clearLED[] = { 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 }; // value for clearing the LEDs
////// End of TM1637 Display 


void setup()
{
  pinMode(12,INPUT_PULLUP);// set pin 12 for input
  digitalWrite(12,HIGH);// set pin 12 high (5V)
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();// I2C communication initialized

  sensor.init();// distance sensor is initialized
  sensor.setTimeout(500); // time out is set

  // Start continuous back-to-back mode (take readings as
  // fast as possible).  To use continuous timed mode
  // instead, provide a desired inter-measurement period in
  // ms (e.g. sensor.startContinuous(100)).
  sensor.startContinuous();// type of measurement is set
    Serial.println("VL53L0X with MAX6675 test");
    delay(500);
    display.setBrightness(0x0f);// set brightness for display
}

void loop()
{
  int distance =sensor.readRangeContinuousMillimeters();// read the distance in mm
  display.setSegments(clearLED);// remove previous value from LED display
  display.showNumberDec(distance, false, 4, 0);// display the distance

  
 //distance = distance;
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);// print distance on serial monitor
  Serial.print("mm");
  if (sensor.timeoutOccurred()) { Serial.print(" TIMEOUT"); }

  Serial.println();
  delay(100);
}