Ultrazvočni radar z uporabo Arduino Nano in serijskega ploterja: 10 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

V tem navodilu bomo spoznali osnove servo knjižnice ter nastavili ultrazvočni senzor in ga uporabili kot radar. izhod tega projekta bo viden na monitorju serijskega ploterja.

Zaloge

-Arduino Nano.

-lesena deska.

-Pištola za lepilo.

-Premostne žice.

-PC v Arduino USB.

1. korak: Arduino priključite na senzor in servo

sledite shemi povezave, kot je opisano.

ultrazvočni senzor

- sprožilec na pin2 Arduina

- odmev na pin3 arduina

- Vcc in Gnd do 5v oziroma Gnd

servo:

- rjava žica na ozemljitev

- rdeča žica do vcc

- rumena/oranžna žica na pin 9 (povezave, prikazane na vezju, niso enake opisanim, sledite opisu za najboljši rezultat)

2. korak: Nastavitev senzorja

servo servo vroče lepite na kos kartona.

servo prihaja z vrsto priključkov na gred.

pritrdite ravno in veliko na gred motorja in jo popolnoma zavrtite na eno stran.

lahko vidite, da se servo lahko vrti le do meje 180 stopinj v obe smeri.

zdaj ustrezno nastavite nastavek, tako da bo popolnoma ravno pod kotom 180 stopinj.

nato vroče lepite senzor na nastavek, kot je prikazano na sliki.

servo pogon mora zdaj zavrtiti senzor od 0 do 180 stopinj.

3. korak: Nastavitev Arduina

ko celotna nastavitev izgleda kot na sliki, povežite Arduino z računalnikom in zaženite Arduino IDE. v naslednjih korakih je korak za korakom razlaga vsakega bloka kode.

4. korak: Razglasitev spremenljivk

#include je knjižnica, ki je potrebna za učinkovito delovanje servo motorja, ki zahteva pwm signal.

sprožilec, odmev, trajanje, razdalja so cela števila. zatiči sprožilca in odmev so ustrezno določeni.

spremenljivka "servo" je ustvarjena za obravnavo motorja, ki smo ga priključili Arduino lahko podpira več servomotorjev, dokler jim lahko napaja in ima dovolj teh kontrolnih zatičev.

5. korak: Nastavitev in zanka

v funkciji nastavitve praznine razglasite načine zatičev kot na sliki.

pri funkciji void loop zanko pokličite dve drugi funkciji, kot sta levo in desno, pozneje bosta ti funkciji zgrajeni za vrtenje gredi motorja.

Začnite tudi serijsko komunikacijo med Arduinom in računalnikom s hitrostjo prenosa 9600, kar zadošča za podporo naše aplikacije.

Korak 6: Levo in desno

mikro servo se lahko vrti med 0 in 180 stopinjami.

za dosego tega gibanja moramo zgraditi funkcijo pometanja.

čeprav je to mogoče storiti z eno samo funkcijo, je to še en način.

v vsakem bloku kode najdemo celo število "razdalja", ki ima vrnjeno vrednost funkcije echoloop ().

ta funkcija izračuna razdaljo predmeta od senzorja.

funkcije vsebujejo izraza serial.print () in serial.println ().

da bi serijski ploter narisal spremenljivke, ki jih moramo natisniti v tej obliki.

Serial.print (spremenljivka1);

Serial.print ("");

Serial.println (spremenljivka2);

v našem primeru je spremenljivka 1 kot, spremenljivka 2 pa razdalja.

7. korak: Izračun razdalje

senzor potrebuje 10 mikrosenkundnih impulzov za pošiljanje ultrazvočnega zvočnega signala, ki se nato odbije od predmeta in ga sprejme sprejemnik. kot je prikazano v omageu, je koda zasnovana tako.

ko je trajanje odboja znano, je mogoče zlahka izračunati razdaljo predmeta.

tudi ultrazvok potuje s hitrostjo zvoka v zraku 343m/s.

izračunana razdalja se zdaj vrne povsod, kjer se funkcija pokliče.

8. korak: Naložite kodo in začnite

ko je koda preverjena in naložena, preprosto postavite nekaj predmetov pred senzor in jih zaženite.

zapomni si predmete, ki sem jih postavil

- multimeter levo od senzorja

- črna škatla blizu in pred senzorjem

- modro polje na desni na določeni razdalji

9. korak: Razlaga serijskega ploterja

Odprite serijski ploter tako, da odprete orodja.

najnovejši Arduino IDE ima serijski ploter, zato posodobite IDE.

v ploskvi najdemo modri trikotni val, ki je ploskev kota servomotorja.

rdeča ploskev je tista razdalja, ki jo izračuna senzor.

bližje kot je predmet, nižje pada rdeča ploskev.

čim dlje je predmet, tem višja in nekoliko neredna postane rdeča ploskev.

v zapletu lahko opazite tri velike depresije

- blizu nič stopinj v modri ploskvi - multimeter.

- sredi pobočja navzgor in navzdol - črna škatla

- na vrhu modre ploskve - manjša vdolbina, ker je predmet dlje - modra škatla postavljena daleč na desno stran.

uporabite modro ploskev kot referenco kota, ki se giblje od 0 do 180 stopinj

razdalja merjenih predmetov se giblje od 2 do 200 cm, odvisno od občutljivosti predmeta.

10. korak: Previdnostni ukrepi

ne postavljajte predmetov iz tkanine. tkanina razprši ultrazvok in povzroči, da projekt bruha vrednosti v območju 2000 cm.

dobro je za trdne predmete.

Poskrbite, da bo višina predmeta dovolj za prestrezanje ultrazvočnega impulza.

prilagodite zakasnitev v funkciji desno (), levo (), da se senzor hitreje vrti.