ულტრაბგერითი დიაპაზონის მაძიებელი სახელმძღვანელო არდუინოთი და LCD– ით: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ბევრმა ადამიანმა შექმნა ინსტრუქცია, თუ როგორ გამოიყენოთ Arduino Uno ულტრაბგერითი სენსორით და, ზოგჯერ, ასევე LCD ეკრანით. მე ყოველთვის ვხვდებოდი, რომ ეს სხვა ინსტრუქციები ხშირად გამოტოვებენ ისეთ ნაბიჯებს, რომლებიც დამწყებთათვის აშკარა არ არის. შედეგად, მე შევეცადე შემექმნა სახელმძღვანელო, რომელიც მოიცავს ყველა შესაძლო დეტალს, რათა სხვა დამწყებებმა, იმედია, ისწავლონ მისგან.

მე პირველად გამოვიყენე Arduino UNO, მაგრამ აღმოვაჩინე, რომ ის იყო პატარა დიდი ამ მიზნით. შემდეგ მე გამოვიკვლიე არდუინო ნანო. ეს პატარა დაფა გთავაზობთ თითქმის ყველაფერს, რასაც გაერო აკეთებს, მაგრამ გაცილებით მცირე ნაკვალევით. გარკვეული მანევრების წყალობით, ის მოთავსდა იმავე პურის დაფაზე, როგორც LCD, ულტრაბგერითი სენსორი და სხვადასხვა მავთულები, რეზისტორები და პოტენომეტრი.

შედეგად აშენებული არის სრულიად ფუნქციონალური და არის კარგი საფეხური უფრო მუდმივი კონფიგურაციისთვის. მე გადავწყვიტე შემექმნა ჩემი პირველი ინსტრუქცია ამ პროცესის დოკუმენტირებისთვის და, იმედია, დავეხმარები სხვებს, რომელთაც სურთ იგივე გააკეთონ. შეძლებისდაგვარად, მე აღვნიშნე, საიდან მივიღე ჩემი ინფორმაცია და ასევე შევეცადე რაც შეიძლება მეტი დამხმარე დოკუმენტაცია ჩავრთო ესკიზში, რათა ნებისმიერმა ვინც წაიკითხა, გაეგო რა ხდება.

ნაბიჯი 1: ნაწილები, რომლებიც დაგჭირდებათ

არსებობს მხოლოდ რამდენიმე ნაწილი, რაც გჭირდებათ და, საბედნიეროდ, ისინი ძალიან იაფია.

1 - სრული ზომის Breadboard (830 ქინძისთავები)

1 - არდუინო ნანო (ორივე მხარეს დაყენებული სათაურებით)

1 - HC -SRO4 ულტრაბგერითი სენსორი

1 - 16x2 LCD დისპლეი (დამონტაჟებულია ერთი სათაურით). შენიშვნა: თქვენ არ გჭირდებათ ამ მოდულის უფრო ძვირი I2C ვერსია. ჩვენ შეგვიძლია ვიმუშაოთ პირდაპირ 16 პინიანი "ძირითადი" ერთეულით

1 - 10 K პოტენომეტრი

1 - ბალასტური რეზისტორი LED განათებით 16x2 (ჩვეულებრივ 100 Ohm - 220 Ohm, ვიპოვე 48 Ohm რეზისტორი, რომელიც საუკეთესოდ მუშაობდა ჩემთვის)

1 -1K Ohm დატვირთვის შემზღუდველი რეზისტორი -გამოსაყენებლად HC -SR04

პურის დაფები სხვადასხვა სიგრძისა და ფერის.

სურვილისამებრ - პურის დაფის ელექტრომომარაგება - დენის მოდული, რომელიც უშუალოდ უკავშირდება პურის დაფას, რაც საშუალებას მოგცემთ იყოთ უფრო პორტატული იმის ნაცვლად, რომ დარჩეთ კომპიუტერთან მიერთებული, ან სისტემა ჩართოთ არდუინო ნანოს საშუალებით.

1 - კომპიუტერი/ ლეპტოპი თქვენი Arduino Nano– ს დასაპროგრამებლად - შენიშვნა თქვენ ასევე შეიძლება დაგჭირდეთ CH340 დრაივერები, რათა თქვენი Windows PC– მა სწორად დაუკავშიროს Arduino Nano– ს. ჩამოტვირთეთ მძღოლები აქ

1 - Arduino ინტეგრირებული განვითარების გარემო (IDE) - ჩამოტვირთეთ IDE აქ

ნაბიჯი 2: დააინსტალირეთ IDE და შემდეგ CH340 დრაივერები

თუ თქვენ ჯერ არ გაქვთ დაყენებული IDE ან CH340 დრაივერი, გააგრძელეთ ეს ნაბიჯი

1) ჩამოტვირთეთ IDE აქედან.

2) IDE– ს დაყენების დეტალური ინსტრუქცია შეგიძლიათ იხილოთ Arduino ვებ – გვერდზე აქ

3) ჩამოტვირთეთ CH340 სერიული დრაივერები აქედან.

4) დრაივერების დაყენების დეტალური ინსტრუქცია შეგიძლიათ იხილოთ აქ.

თქვენი პროგრამული უზრუნველყოფის გარემო ახლა განახლებულია

ნაბიჯი 3: კომპონენტების განთავსება

სრული ზომის პურის დაფაზეც კი არის მხოლოდ შეზღუდული ადგილი და ეს პროექტი ზღუდავს მას.

1) თუ თქვენ იყენებთ პურის დაფის ელექტრომომარაგებას, მიამაგრეთ იგი პირველ რიგში მარჯვენა დაფაზე

2) დააინსტალირეთ Arduino Nano, რომელსაც აქვს USB პორტი მარჯვნივ

3) დააინსტალირეთ LCD ეკრანი პურის დაფის "ზედა ნაწილში" (იხილეთ სურათები)

4) დააინსტალირეთ HC-SR04 და პოტენციომეტრი. დატოვე ადგილი მავთულხლართებისა და რეზისტენტებისთვის, რომლებიც მათ დასჭირდებათ.

5) ფრიზინგის დიაგრამაზე დაყრდნობით დააკავშირეთ ყველა მავთული პურის დაფაზე. გაითვალისწინეთ დაფაზე 2 რეზისტორის განთავსებაც. - მე დავამატე Fritzing FZZ ფაილი, რომ გადმოწეროთ, თუ დაგაინტერესებთ.

6) თუ თქვენ არ იყენებთ Breadboard- ის ელექტრომომარაგებას, დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ მხტუნავები მიწიდან და +V ხაზი დაფის "ქვედა ნაწილში", რომელიც გადის "ზემოდან" შესატყვისი ხაზებისკენ, რათა დარწმუნდეთ, რომ ყველაფერი დასაბუთებულია და იკვებება

ამ კონფიგურაციისთვის მე შევეცადე გამეგრძელებინა ეკრანიდან და Arduino- ს ქინძისთავები თანმიმდევრობით, რათა რაც შეიძლება მარტივი ყოფილიყო (LCD– ზე D7-D4 აკავშირებს D7-D4– თან ნანოზე). ამან ასევე მომცა საშუალება გამომეყენებინა ძალიან სუფთა დიაგრამა გაყვანილობის საჩვენებლად.

მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი საიტი მოითხოვს 220 ohm რეზისტორს, რომ დაიცვას LCD განათება 2x20 ეკრანზე, მე აღმოვაჩინე, რომ ეს ძალიან მაღალია ჩემს შემთხვევაში. მე შევეცადე პროგრესულად უფრო მცირე ღირებულებები, სანამ არ ვიპოვე ის, რაც კარგად მუშაობდა ჩემთვის. ამ შემთხვევაში ის მუშაობს 48 ohm რეზისტორზე (ეს არის ის, რაც ჩანს ჩემს ომ-მეტრზე). თქვენ უნდა დაიწყოთ 220 Ohm– ით და იმუშაოთ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ LCD არ არის საკმარისად ნათელი.

პოტენომეტრი გამოიყენება LCD ეკრანზე კონტრასტის შესაცვლელად, ასე რომ თქვენ შეიძლება დაგჭირდეთ პატარა ხრახნიანი ხრახნი, რომ შიდა ბუდე გადააკეთოთ იმ პოზიციაზე, რომელიც თქვენთვის საუკეთესოდ მუშაობს.

ნაბიჯი 4: არდუინოს ესკიზი

მე გამოვიყენე რამდენიმე წყარო, როგორც ესკიზის ინსპირაცია, მაგრამ ყველა მათგანს მნიშვნელოვანი ცვლილებები სჭირდებოდა. მე ასევე შევეცადე სრულად გამოვხატო კოდი ისე, რომ გასაგები იყოს, თუ რატომ არის შესრულებული თითოეული ნაბიჯი ისე, როგორც არის. მე მჯერა, რომ კომენტარები აღემატება ფაქტიურად კოდირების ინსტრუქციებს სამართლიანი პროცენტით !!!

ამ ესკიზის ყველაზე საინტერესო ნაწილი ჩემთვის, ულტრაბგერითი სენსორის გარშემო ტრიალებს. HC-SR04 ძალიან იაფია (1 აშშ დოლარზე ნაკლები ან კანადური დოლარი ალი ექსპრესზე). ეს ასევე საკმაოდ ზუსტია ამ ტიპის პროექტებისთვის.

სენსორზე არის 2 მრგვალი "თვალი", მაგრამ თითოეულს განსხვავებული დანიშნულება აქვს. ერთი არის ხმის გამცემი, მეორე არის მიმღები. როდესაც TRIG pin არის მითითებული HIGH პულსი იგზავნება გარეთ. ECHO Pin დააბრუნებს მნიშვნელობას მილიწამებში, რაც არის მთლიანი შეფერხება პულსის გაგზავნისას და მიღებამდე. სკრიპტში არის რამდენიმე მარტივი ფორმულა, რომელიც დაეხმარება მილიწამების გადაყვანას სანტიმეტრებში ან ინჩებში. გახსოვდეთ, რომ დაბრუნებული დრო უნდა გაანახევროთ, რადგან პულსი მიდის ობიექტამდე და შემდეგ ბრუნდება, ორჯერ დაფარავს მანძილს.

უფრო დეტალური ინფორმაციისთვის, თუ როგორ მუშაობს ულტრაბგერითი სენსორი, მე გირჩევთ დეჯან ნედელკოვსკის გაკვეთილს Howtomechatronics– ში. მას აქვს შესანიშნავი ვიდეო და დიაგრამები, რომლებიც განმარტავს კონცეფციას ბევრად უკეთ, ვიდრე მე შემეძლო!

შენიშვნა: ხმის სიჩქარე არ არის მუდმივი. ის იცვლება ტემპერატურისა და წნევის მიხედვით. ამ პროექტის ძალიან საინტერესო გაფართოება დაემატება ტემპერატურისა და წნევის სენსორს "დრიფტის" კომპენსაციისთვის. მე რამდენიმე მაგალითი მივეცი ალტერნატიულ ტემპერატურას, როგორც ამოსავალ წერტილს, თუკი გსურთ შემდეგი ნაბიჯის გადადგმა!

ინტერნეტმა წყარომ, რომელმაც ბევრი დრო გაატარა ამ სენსორების კვლევაზე, მოიპოვა ეს ღირებულებები. ვურჩევ ანდრეას სპისეს You Tube არხს სხვადასხვა საინტერესო ვიდეოებისთვის. მე ამოვიღე ეს ღირებულებები ერთ -ერთი მათგანისგან.

// 340 მ/წმ არის ხმის სიჩქარე 15 გრადუსი ცელსიუსით (0.034 სმ/წმ) // 331.5 მ/წმ არის ხმის სიჩქარე 0 გრადუსი C (0.0331.5 სმ/წმ)

// 343 მ/წმ არის ხმის სიჩქარე 20 გრადუსი C (0.0343 სმ/წმ)

// 346 მ/წმ არის ხმის სიჩქარე 25 გრადუსი C (0.0346 სმ/წმ)

LCD დისპლეი არის გარკვეული გამოწვევა, მხოლოდ იმიტომ, რომ მისი გასაკონტროლებლად საჭიროა ამდენი ქინძისთავები (6!). მთავარი ის არის, რომ LCD– ის ეს ძირითადი ვერსია ასევე ძალიან იაფია. მე მას ადვილად ვპოულობ ალიექსპრესზე კანადურ 2 დოლარზე ნაკლებ ფასად.

საბედნიეროდ, მას შემდეგ რაც მას დაუკავშირდებით, მისი კონტროლი ძალიან წინ არის. თქვენ ასუფთავებთ მას, შემდეგ ადგენთ სად გსურთ ტექსტის გამოტანა, შემდეგ გამოუშვით LCD სერია. PRINT ბრძანებები ტექსტისა და ციფრების ეკრანზე გადასატანად. მე ვიპოვე დიდი გაკვეთილი ამის შესახებ ვასკო ფერაზისგან vascoferraz.com– ზე. მე შევცვალე მისი ქინძისთავის განლაგება, რათა დამწყებთათვის უფრო ნათელი გამხდარიყო (როგორიც მე ვარ!).

ნაბიჯი 5: დასკვნა

მე არ ვაცხადებ თავს, როგორც ელექტრო ინჟინერი ან პროფესიონალი კოდიტორი. (მე თავდაპირველად ვისწავლე პროგრამირების გაკეთება 1970 -იან წლებში!). ამის გამო, მე ვთვლი, რომ არდუინოს მთელი სივრცე უზომოდ განმათავისუფლებელია. მე, მხოლოდ ძირითადი ცოდნით, შემიძლია დავიწყო მნიშვნელოვანი ექსპერიმენტებით. ისეთი საგნების შექმნა, რომლებიც რეალურად მუშაობს და აჩვენებს საკმარის რეალურ სამყაროს სარგებელს, რომ ჩემი ცოლიც კი ამბობს "მაგარია!" რა

როგორც ჩვენ ყველანი ვაკეთებთ, მე ვიყენებ იმ რესურსებს, რაც ინტერნეტიდან მაქვს, რომ ვისწავლო როგორ გავაკეთო საქმეები, შემდეგ მე მათ ერთმანეთთან ვუკავშირებ, რომ ვიმედოვნებ, რომ რაიმე სასარგებლო გამოვიყენო. მე ყველაფერი გავაკეთე იმისთვის, რომ ეს წყაროები დამეწერა ამ იგავში და ჩემს ესკიზში.

გზად, მე მჯერა, რომ შემიძლია დავეხმარო სხვებს, რომლებიც ასევე იწყებენ სწავლის მოგზაურობას. ვიმედოვნებ, რომ ეს თქვენთვის სასარგებლო ინსტრუქციაა და მივესალმები ნებისმიერ კომენტარს ან შეკითხვას, რაც შეიძლება გქონდეთ.