ინტერფეისის ულტრაბგერითი მოდული HC-SR04 არდუინოსთან ერთად: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ჰეი, რა ხდება ბიჭებო! აქარში აქ CETech– დან.

ეს ჩემი პროექტი უფრო მარტივი მხარეა, მაგრამ ისეთივე სახალისოა, როგორც სხვა პროექტები. ამ პროექტში ჩვენ ვაპირებთ HC-SR04 ულტრაბგერითი მანძილის სენსორის მოდულის ინტერფეისს. ეს მოდული მუშაობს ულტრაბგერითი ხმოვანი ტალღების გენერირებით, რომლებიც არ არის ადამიანის მოსასმენი დიაპაზონიდან და წარმოქმნილი ტალღის გადაცემასა და მიღებას შორის დაგვიანებიდან გამოითვლება მანძილი.

აქ ჩვენ ვაპირებთ ამ სენსორის არდუინოსთან დაკავშირებას და შევეცდებით მიბაძოთ პარკირების დამხმარე სისტემას, რომელიც დაბრკოლებიდან დაშორების მიხედვით წარმოშობს სხვადასხვა ხმას და ასევე ანათებს სხვადასხვა LED- ებს დისტანციის მიხედვით.

მოდით გადავიდეთ მხიარულ ნაწილზე.

ნაბიჯი 1: მიიღეთ PCB თქვენი წარმოებული პროექტებისთვის

თქვენ უნდა შეამოწმოთ PCBWAY, რომ შეუკვეთოთ PCB ინტერნეტით იაფად!

თქვენ მიიღებთ 10 კარგი ხარისხის PCB– ს, რომელიც დამზადებულია და იგზავნება თქვენს კარზე იაფად. თქვენ ასევე მიიღებთ ფასდაკლებას მიწოდებაზე პირველი შეკვეთისას. ატვირთეთ თქვენი გერბერის ფაილები PCBWAY– ზე, რომ მიიღოთ კარგი ხარისხის და სწრაფი შემობრუნების დრო. შეამოწმეთ მათი ონლაინ Gerber Viewer ფუნქცია. ჯილდოს ქულებით შეგიძლიათ მიიღოთ უფასო ნივთები მათი საჩუქრების მაღაზიიდან.

ნაბიჯი 2: ულტრაბგერითი მოდულის HC-SR04 შესახებ

ულტრაბგერითი სენსორი (ან გადამყვანი) მუშაობს იმავე პრინციპებით, როგორც სარადარო სისტემა. ულტრაბგერითი სენსორი შეუძლია ელექტრო ენერგიის აკუსტიკურ ტალღებად გარდაქმნას და პირიქით. აკუსტიკური ტალღის სიგნალი არის ულტრაბგერითი ტალღა, რომელიც მოძრაობს 18 კჰც -ზე მეტი სიხშირით. ცნობილი HC SR04 ულტრაბგერითი სენსორი წარმოქმნის ულტრაბგერითი ტალღებს 40 კჰც სიხშირით. ამ მოდულს აქვს 4 ქინძი, რომლებიც არის Echo, Trigger, Vcc და GND

როგორც წესი, მიკროკონტროლი გამოიყენება ულტრაბგერითი სენსორთან კომუნიკაციისთვის. მანძილის გაზომვის დასაწყებად, მიკროკონტროლერი უგზავნის გამომწვევ სიგნალს ულტრაბგერითი სენსორისთვის. ამ გამომწვევი სიგნალის სამუშაო ციკლი არის 10µS HC-SR04 ულტრაბგერითი სენსორისთვის. ჩართვისას ულტრაბგერითი სენსორი წარმოქმნის რვა აკუსტიკურ (ულტრაბგერითი) ტალღის აფეთქებას და იწყებს დროის მრიცხველს. როგორც კი ასახული (ექოს) სიგნალი მიიღება, ტაიმერი ჩერდება. ულტრაბგერითი სენსორის გამომავალი არის მაღალი პულსი იგივე ხანგრძლივობით, როგორც დროის სხვაობა გადაცემულ ულტრაბგერითი აფეთქებებს და მიღებულ ექოს სიგნალს შორის.

მიკროკონტროლერი დროის სიგნალს ინტერპრეტაციას უწევს მანძილზე შემდეგი ფუნქციის გამოყენებით:

მანძილი (სმ) = ექოს პულსის სიგანე (მიკროწამები)/58

თეორიულად, მანძილი შეიძლება გამოითვალოს TRD (დრო/სიჩქარე/მანძილი) გაზომვის ფორმულის გამოყენებით. ვინაიდან გამოთვლილი მანძილი არის ულტრაბგერითი გადამყვანიდან ობიექტამდე გადატანილი მანძილი-და უკან გადამყვანამდე-ეს არის ორმხრივი მოგზაურობა. ამ მანძილის 2 -ზე გაყოფით, თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ ფაქტობრივი მანძილი გადამცემიდან ობიექტამდე. ულტრაბგერითი ტალღები მოძრაობენ ხმის სიჩქარით (343 მ/წმ 20 ° C ტემპერატურაზე). მანძილი ობიექტსა და სენსორს შორის არის ხმოვანი ტალღის გავლილი მანძილის ნახევარი და მისი გამოთვლა შესაძლებელია შემდეგი ფუნქციის გამოყენებით:

მანძილი (სმ) = (დრო მიღებული x ბგერის სიჩქარე)/2

ნაბიჯი 3: კავშირების გაკეთება

ამ ნაბიჯისათვის საჭიროა მასალები - Arduino UNO, HC -SR04 ულტრაბგერითი მანძილის სენსორის მოდული, ები, პიეზო ბუზერი, ჯუმბერის კაბელები

კავშირი უნდა განხორციელდეს შემდეგ ნაბიჯებში:

1) შეაერთეთ სენსორის ექოს პინი არდუინოს GPIO პინთან, სენსორის გამომწვევი სენსორი სენსორთან შეუერთეთ არდიინოს UNO– ს GPIO პინ 12 და სენსორის Vcc და GND ქინძისთავები არდუინოს 5V და GND– ს.

2) აიღეთ 3 LED ნათურა და შეაერთეთ LED- ების კათოდები (ზოგადად უფრო გრძელი ფეხი) Arduino– ს GPIO ქინძისთავებთან შესაბამისად, 9, 8 და 7. შეაერთეთ ამ LED- ების ანოდი (ზოგადად უფრო მოკლე ფეხი) GND- თან.

3) აიღეთ პიეზო ზუზერი. შეაერთეთ მისი დადებითი პინდი Arduino– ს GPIO პინ 10 – თან და უარყოფითი GIN– ით.

და ამ გზით ხდება პროექტის კავშირები. ახლა დაუკავშირეთ Arduino თქვენს კომპიუტერს და გადადით შემდეგ ნაბიჯებზე.

ნაბიჯი 4: Arduino UNO მოდულის კოდირება

ამ ნაბიჯით, ჩვენ ვაპირებთ ჩავტვირთოთ კოდი ჩვენს Arduino UNO– ში, რათა გავზომოთ ნებისმიერი ახლომდებარე დაბრკოლების მანძილი და ამ მანძილის მიხედვით ჟღერს ზარი და აანთებს LED- ებს. ჩვენ ასევე შეგვიძლია ვნახოთ მანძილების კითხვა სერიულ მონიტორზე. შემდეგი ნაბიჯებია:

1) გადადით პროექტის GitHub საცავში აქედან.

2) Github საცავში ნახავთ ფაილს სახელად "sketch_sep03a.ino". ეს არის პროექტის კოდი. გახსენით ეს ფაილი და დააკოპირეთ მასში ჩაწერილი კოდი.

3) გახსენით Arduino IDE და შეარჩიეთ სწორი დაფა და COM პორტი.

4) ჩასვით კოდი თქვენს Arduino IDE- ში და ატვირთეთ Arduino UNO დაფაზე.

და ამ გზით, ასევე ხდება ამ პროექტის კოდირების ნაწილი.

ნაბიჯი 5: თამაშის დრო

კოდის ატვირთვისთანავე შეგიძლიათ გახსნათ სერიული მონიტორი, რათა ნახოთ ულტრაბგერითი სენსორის მოდულიდან მანძილის კითხვა, კითხვები განაგრძობს განახლებას ფიქსირებული ინტერვალის შემდეგ. თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ რაიმე დაბრკოლება ულტრაბგერითი მოდულის წინ და დააკვირდეთ იქ ნაჩვენები კითხვის ცვლილებას. სერიულ მონიტორზე ნაჩვენები მონაცემების გარდა, ზარები და ბუზერთან დაკავშირებული LED- ები ასევე მიუთითებს დაბრკოლებაზე სხვადასხვა დიაპაზონში შემდეგნაირად:

1) თუ უახლოესი დაბრკოლების მანძილი 50 სმ -ზე მეტია. ყველა ები იქნება გამორთულ მდგომარეობაში და ზარი ასევე არ დარეკავს.

2) თუ უახლოესი დაბრკოლების მანძილი 50 სმ -ზე ნაკლები ან ტოლია, მაგრამ 25 სმ -ზე მეტი. შემდეგ პირველი LED ანათებს და ზარი შექმნის ბიპის ხმას 250 ms დაგვიანებით.

3) თუ უახლოესი დაბრკოლების მანძილი 25 სმ -ზე ნაკლები ან ტოლია, მაგრამ 10 სმ -ზე მეტი. შემდეგ პირველი და მეორე LED ანათებს და ზუზერი შექმნის ბიპის ხმას 50 ms დაგვიანებით.

4) და თუ უახლოესი დაბრკოლების მანძილი 10 სმ -ზე ნაკლებია. შემდეგ სამივე LED- ები ანათებს და ზარი მიიღებს უწყვეტ ხმას.

ამ გზით, ეს პროექტი გრძნობს მანძილს და მისცემს სხვადასხვა მითითებებს მანძილის დიაპაზონის მიხედვით.

იმედია მოგეწონათ გაკვეთილი.