Arduino bilan HC-SR04 ultrasonik o'lchash moduli: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Hey, nima bo'ldi, bolalar! Akarsh bu erda CETech -dan.

Mening loyiham biroz sodda, lekin boshqa loyihalar kabi qiziqarli. Ushbu loyihada biz HC-SR04 Ultrasonik masofa sensori moduli bilan bog'lanmoqchimiz. Bu modul odamlarning eshitiladigan diapazonidan tashqarida bo'lgan ultratovushli tovush to'lqinlarini ishlab chiqarish orqali ishlaydi va hosil bo'lgan to'lqinni uzatish va qabul qilish orasidagi kechikishdan masofani hisoblab chiqadi.

Bu erda biz bu sensorni Arduino bilan bog'laymiz va to'xtash joyining yordamchi tizimiga taqlid qilishga harakat qilamiz, u orqadagi to'siqdan masofaga qarab turli tovushlarni chiqaradi va masofaga qarab turli xil LEDlarni yoqadi.

Xo'sh, endi qiziqarli qismga o'tamiz.

1 -qadam: Ishlab chiqarilgan loyihalaringiz uchun tenglikni oling

PCB -ni Internet orqali arzon narxda buyurtma qilish uchun siz PCBWAY -ni tekshirishingiz kerak!

Siz 10 ta sifatli PCBni ishlab chiqarasiz va sizning ostonangizga arzon narxda jo'natasiz. Shuningdek, siz birinchi buyurtma bo'yicha yuk tashishda chegirmaga ega bo'lasiz. Gerber fayllarini PCBWAY -ga yuklang, shunda ular sifatli va tez qaytariladi. Ularning onlayn Gerber ko'rish funktsiyasini ko'rib chiqing. Sovg'a ballari bilan siz sovg'alar do'konidan bepul narsalarni olishingiz mumkin.

2-qadam: HC-SR04 Ultrasonik Ranging Moduli haqida

Ultrasonik sensor (yoki transduser) radar tizimi bilan bir xil printsiplarda ishlaydi. Ultrasonik sensor elektr energiyasini akustik to'lqinlarga aylantirishi mumkin va aksincha. Akustik to'lqin signal - 18 kHz dan yuqori chastotada harakatlanadigan ultratovush to'lqin. Mashhur HC SR04 ultratovush sensori 40 kHz chastotada ultratovush to'lqinlarini hosil qiladi. Ushbu modulda Echo, Trigger, Vcc va GND bo'lgan 4 ta pin bor

Odatda, ultratovushli sensor bilan aloqa qilish uchun mikrokontroller ishlatiladi. Masofani o'lchashni boshlash uchun mikrokontroller ultratovush sensoriga tetik signalini yuboradi. HC-SR04 ultratovush sensori uchun bu signal signalining ish davri 10 mS ni tashkil qiladi. Ishga tushganda, ultratovush sensori sakkizta akustik (ultratovushli) to'lqinni hosil qiladi va vaqt hisoblagichini ishga tushiradi. Yansıtılan (echo) signal qabul qilinishi bilan, taymer to'xtaydi. Ultrasonik sensorning chiqishi - uzatilgan ultrasonik portlashlar va qabul qilingan aks sado signallari orasidagi vaqt farqi bilan bir xil davomiylikdagi yuqori impuls.

Mikrokontroller vaqt signalini quyidagi funktsiyadan foydalanib masofaga izohlaydi:

Masofa (sm) = Echo puls kengligi (mikrosaniyalar)/58

Nazariy jihatdan, masofani TRD (vaqt/tezlik/masofa) o'lchov formulasi yordamida hisoblash mumkin. Hisoblangan masofa ultratovush o'tkazgichdan ob'ektgacha bo'lgan masofa va transdusergacha bo'lgan masofa bo'lgani uchun bu ikki tomonlama sayohatdir. Bu masofani 2 ga bo'lish orqali siz transduserdan ob'ektgacha bo'lgan haqiqiy masofani aniqlashingiz mumkin. Ultrasonik to'lqinlar tovush tezligida harakat qiladi (20 ° C da 343 m/s). Ob'ekt va sensor orasidagi masofa tovush to'lqini bosib o'tgan masofaning yarmiga teng va uni quyidagi funktsiyadan foydalanib hisoblash mumkin:

Masofa (sm) = (olingan vaqt x tovush tezligi)/2

3 -qadam: Ulanishlarni bajarish

Ushbu qadam uchun Arduino UNO, HC -SR04 Ultrasonik masofa sensori moduli, LEDlar, Piezo Buzzer, Jumper kabellari talab qilinadi.

Ulanishlar quyidagi bosqichlarda amalga oshirilishi kerak:

1) Sensorning echo pinini Arduino -ning GPIO 11 -piniga, Sensorning tetikli pinini Arduino UNO -ning GPIO -12 -piniga va Sensorning Vcc va GND -pinlarini Arduino -ning 5V va GND -ga ulang.

2) 3 ta LEDni oling va LEDlarning katodlarini (odatda uzunroq oyog'ini) mos ravishda Arduino GPIO pinlariga 9, 8 va 7 ga ulang. Ushbu LEDlarning anodini (odatda qisqa oyog'i) GND ga ulang.

3) Piezo signalini oling. Uning ijobiy pinini Arduino GPIO 10 -piniga va salbiy pinni GND -ga ulang.

Va shu tarzda, loyihaning aloqalari amalga oshiriladi. Endi Arduino -ni shaxsiy kompyuteringizga ulang va keyingi bosqichlarga o'ting.

4 -qadam: Arduino UNO modulini kodlash

Ushbu bosqichda biz Arduino UNO -ga yaqin atrofdagi to'siqlarning masofasini o'lchash uchun kodni yuklaymiz va shu masofaga muvofiq signal signalini chiqaramiz va LEDlarni yoqamiz. Seriyali monitorda masofani o'qishni ham ko'rishimiz mumkin. Quyidagi qadamlar bajarilishi kerak:

1) Bu erdan loyihaning GitHub omboriga o'ting.

2) Github omborida siz "sketch_sep03a.ino" nomli faylni ko'rasiz. Bu loyihaning kodi. Faylni oching va unda yozilgan kodni nusxalash.

3) Arduino IDE -ni oching va to'g'ri karta va MAQOMOTI portini tanlang.

4) Arduino IDE -ga kodni joylashtiring va uni Arduino UNO taxtasiga yuklang.

Va shu tarzda, ushbu loyihaning kodlash qismi ham amalga oshiriladi.

5 -qadam: O'ynash vaqti !

Kod yuklanishi bilan siz Ultrasonik Sensor modulidan masofani o'qishni ko'rish uchun ketma -ket monitorni ochishingiz mumkin, o'qishlar belgilangan vaqt oralig'ida yangilanishda davom etadi. Siz Ultrasonik modul oldiga qandaydir to'siq qo'yishingiz va u erda ko'rsatilgan o'qishning o'zgarishini kuzatishingiz mumkin. Seriyali monitorda ko'rsatilgan ko'rsatkichlardan tashqari, signalizatsiya signaliga ulangan LED va signal ham turli diapazonlarda to'siqni ko'rsatadi:

1) Agar eng yaqin to'siqning masofasi 50 sm dan oshsa. Barcha LEDlar o'chirilgan holatda bo'ladi va signal ham jiringlamaydi.

2) Agar eng yaqin to'siqning masofasi 50 sm dan kichik yoki teng bo'lsa, lekin 25 sm dan katta bo'lsa. Keyin birinchi LED yonadi va signal 250 ms kechikish bilan signal beradi.

3) Agar eng yaqin to'siqning masofasi 25 sm dan kam yoki unga teng bo'lsa, lekin 10 sm dan katta bo'lsa. Keyin birinchi va ikkinchi LED yonadi va signal 50 ms kechikish bilan signal beradi.

4) Va agar eng yaqin to'siqning masofasi 10 sm dan kam bo'lsa. Keyin uchta LED yonadi va signal doimiy signal beradi.

Shunday qilib, bu loyiha masofani sezadi va masofa diapazoniga ko'ra turli ko'rsatkichlar beradi.

Umid qilamanki, sizga darslik yoqdi.