Construisez un Stadiomètre Numérique : Suivez la Croissance avec Arduino et Capteur Laser

Composants et Fournitures

Arduino Nano Rev 3	×1
Capteur Laser CJMCU-530 (VL53L0X) - Time-of-Flight	×1
Encodeur Rotatif KY-040 (avec bouton poussoir)	×1
Écran OLED SSD1306 128×64	×1
Buzzer Passif	×1
2 Résistances 10 kΩ (pull-up I2C)	×1

À Propos du Projet

Suivez la croissance de votre enfant avec un stadiomètre numérique !

Pendant mon enfance, ma mère notait ma taille sur un carnet en me mesurant au mur avec un mètre ruban. Aujourd'hui, avec ma petite-fille qui commence à marcher, l'idée d'un stadiomètre numérique est née.

Basé sur un Arduino Nano et un capteur « Time-of-Flight » (ToF) mesurant le temps de vol d'un laser infrarouge invisible (940 nm).

Étape 1 : Composants

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU-530 (VL53L0X) - Module laser ToF
• Encodeur rotatif KY-040
• Écran OLED SSD1306 128×64
• Buzzer passif
• 2× Résistances 10 kΩ (pull-up SCL/SDA I2C)

Étape 2 : Le Capteur VL53L0X

Le VL53L0X (ST Microelectronics) est un module ToF nouvelle génération dans un boîtier minuscule. Mesure distances absolues jusqu'à 2 m, indépendamment de la réflectance de la cible. Laser invisible (940 nm), sans danger (classe 1). Intègre un réseau de SPAD (Single Photon Avalanche Diodes). Communication I2C. Deux résistances 10 kΩ nécessaires sur SCL/SDA (partagé avec l'OLED).

Étape 3 : Fonctionnement et Positionnement

Montez l'appareil au centre du haut d'un encadrement de porte. Trop près d'un mur → interférence (crosstalk). Alternative : tige d'éloignement (moins pratique).

Mesurez précisément la distance sol-capteur (offset) et calibrez. Une fois calibré, plus besoin de recalibrer sauf déplacement.

Allumez, placez-vous dessous, immobile. La mesure est prise après 2,5 s de distance stable. Un son « succès » retentit et la mesure reste affichée.

Étape 4 : Calibrage de l'Offset

Appuyez sur le bouton de l'encodeur pour entrer en mode calibrage. Tournez pour régler l'offset (0-2,55 m) : horaire = +cm, antihoraire = -cm. Réappuyez pour valider. Deux tons distincts confirment. Timeout 1 min → retour mode mesure sans sauvegarde. Offset stocké en EEPROM (persistant).

Étape 5 : Code

ST fournit une API complète (détection gestes). Pour simplifier, j'utilise la bibliothèque Pololu VL53L0X pour Arduino (plus accessible que l'API ST). Configuration : HIGH ACCURACY et LONG RANGE pour flexibilité hauteur/installation (vitesse réduite, suffisante ici).

Dans loop() : comparaison mesure actuelle/précédente. Si stable >2,5 s (et pas hors plage/timeout) → mesure = offset - distance, affichage figé + sonnerie « succès » via buzzer.

Étape 6 : Schéma de Câblage

Étape 7 : Boîtier et Assemblage

Boîtier conçu en CAO et imprimé 3D (précis, flexible pour positionnement composants). Puce laser sans vitre de protection pour éviter crosstalk. Si vitre souhaitée → procédure de calibrage complexe (doc ST).

Fichiers : HTAY.ino (code), HTAY.stl (boîtier 3D).

Code (HTAY.ino)

Disponible en téléchargement sur le projet original. Utilise la bibliothèque Pololu VL53L0X : GitHub Pololu

Pièces Personnalisées / Boîtier

HTAY.stl - Fichier STL pour impression 3D du boîtier.

Schéma