HC-SR04 ultrahangos csengőmodul illesztése Arduino-val: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Hé, mi újság, srácok! Akarsh itt a CETech -től.

Ez a projektem egy kicsit az egyszerűbb oldalon áll, de ugyanolyan szórakoztató, mint a többi projekt. Ebben a projektben egy HC-SR04 ultrahangos távolságérzékelő modult fogunk csatlakoztatni. Ez a modul úgy működik, hogy olyan ultrahangos hanghullámokat generál, amelyek kívül esnek az emberek hallható tartományán, és a generált hullám átvitele és vétele közötti késésből kiszámítják a távolságot.

Itt összekötjük ezt az érzékelőt az Arduino -val, és megpróbálunk utánozni egy parkolási asszisztens rendszert, amely a mögötte lévő akadálytól való távolság szerint különböző hangokat generál, és a távolságnak megfelelően különböző LED -eket is világít.

Tehát most térjünk át a szórakoztató részre.

1. lépés: PCB -k beszerzése a gyártott projektekhez

Meg kell nézni a PCBWAY -t, ha olcsón szeretne PCB -t rendelni!

10 jó minőségű nyomtatott áramköri lapot kap, amelyeket olcsón gyártanak és szállítanak a küszöbön. Az első rendelés szállításakor kedvezményt is kap. Töltse fel Gerber -fájljait a PCBWAY -re, hogy jó minőségű és gyors átfutási idővel gyárthassa őket. Nézze meg online Gerber néző funkciójukat. A jutalompontokkal ingyenes dolgokat kaphat ajándékboltjukból.

2. lépés: A HC-SR04 ultrahangos tartománymérő modulról

Az ultrahangos érzékelő (vagy jelátalakító) ugyanazokon az elveken működik, mint a radarrendszerek. Az ultrahangos érzékelő képes elektromos energiát akusztikus hullámokká alakítani, és fordítva. Az akusztikus hullámjel egy 18 kHz feletti frekvencián terjedő ultrahangos hullám. A híres HC SR04 ultrahangos érzékelő ultrahangos hullámokat generál 40 kHz -es frekvencián. Ennek a modulnak 4 csapja van: Echo, Trigger, Vcc és GND

Általában egy mikrokontrollert használnak az ultrahangos érzékelővel való kommunikációhoz. A távolság mérésének megkezdéséhez a mikrokontroller trigger jelet küld az ultrahangos érzékelőnek. Ennek a triggerjelnek a működési ciklusa 10µS a HC-SR04 ultrahangos érzékelőnél. Bekapcsoláskor az ultrahangos érzékelő nyolc akusztikus (ultrahangos) hullámkitörést generál, és időszámlálót indít. Amint a visszavert (visszhang) jel érkezik, az időzítő leáll. Az ultrahangos érzékelő kimenete magas impulzus, ugyanolyan időtartamú, mint az átvitt ultrahangos kitörések és a vett visszhangjel közötti időkülönbség.

A mikrovezérlő a következő funkció segítségével értelmezi az időjelet a távolságból:

Távolság (cm) = Echo Pulse Width (mikroszekundum)/58

Elméletileg a távolság kiszámítható a TRD (idő/sebesség/távolság) mérési képlet segítségével. Mivel a számított távolság az ultrahangos jelátalakítótól a tárgyig megtett távolság-és vissza a jelátalakítóig-, ez kétirányú út. Ha ezt a távolságot elosztja 2 -vel, meg tudja határozni a tényleges távolságot a jelátalakító és a tárgy között. Az ultrahangos hullámok hangsebességgel haladnak (343 m/s 20 ° C -on). Az objektum és az érzékelő közötti távolság fele a hanghullám által megtett távolságnak, és ez az alábbi funkció segítségével számítható ki:

Távolság (cm) = (eltelt idő x hangsebesség)/2

3. lépés: Csatlakozások elvégzése

Ehhez a lépéshez a szükséges anyagok - Arduino UNO, HC -SR04 ultrahangos távolságérzékelő modul, LED -ek, Piezo -zümmögő, áthidaló kábelek

A csatlakozásokat a következő lépésekben kell elvégezni:

1) Csatlakoztassa az érzékelő visszhangcsapját az Arduino GPIO 11 -es tűjéhez, az érzékelő kioldócsapját az érzékelőhöz az Arduino UNO 12 -es GPIO -tűjéhez, valamint az érzékelő Vcc és GND csapjait az Arduino 5V és GND -hez.

2) Vegyünk 3 LED -et, és csatlakoztassuk a LED -ek katódjait (általában a hosszabb lábat) az Arduino GPIO 9 -es, 8 -as és 7 -es tűihez. Csatlakoztassa a LED -ek anódját (általában a rövidebb lábát) a GND -hez.

3) Vegye fel a piezo zümmögőt. Csatlakoztassa pozitív tűjét az Arduino GPIO 10 -es tűjéhez, a negatív tűt pedig a GND -hez.

És ily módon a projekt kapcsolatai elkészülnek. Most csatlakoztassa az Arduino -t a számítógépéhez, és folytassa a következő lépésekkel.

4. lépés: Az Arduino UNO modul kódolása

Ebben a lépésben feltöltjük a kódot az Arduino UNO -ba, hogy megmérjük a közeli akadályok távolságát, és ennek megfelelően megszólaljon a csengő és világítson a LED -ek. A soros monitoron is láthatjuk a távolság leolvasását. A követendő lépések a következők:

1) Innen lépjen a projekt GitHub adattárába.

2) A Github tárolóban egy "sketch_sep03a.ino" nevű fájlt fog látni. Ez a projekt kódja. Nyissa meg a fájlt, és másolja be a kódot.

3) Nyissa meg az Arduino IDE -t, és válassza ki a megfelelő kártyát és COM -portot.

4) Illessze be a kódot az Arduino IDE -be, és töltse fel az Arduino UNO táblára.

És ily módon a projekt kódolási része is elkészül.

5. lépés: Ideje játszani

Amint a kód feltöltődik, megnyithatja a Soros monitort, hogy megtekintse az ultrahangos érzékelő modul által leolvasott távolságokat, a mért értékek pedig folyamatosan frissülnek. Akadályt tehet az ultrahangos modul elé, és megfigyelheti az ott látható érték változását. A soros monitoron megjelenő értékeken kívül a zümmögőhöz csatlakoztatott LED -ek és zümmögő is jelzi az akadályokat különböző tartományokban az alábbiak szerint:

1) Ha a legközelebbi akadály távolsága meghaladja az 50 cm -t. Minden LED kikapcsolt állapotban lenne, és a csengő sem csenget.

2) Ha a legközelebbi akadály távolsága 50 cm -nél kisebb vagy egyenlő, de nagyobb, mint 25 cm. Ekkor az első LED kigyullad, és a zümmögő hangjelzést ad, 250 ms késleltetéssel.

3) Ha a legközelebbi akadály távolsága kisebb vagy egyenlő, mint 25 cm, de nagyobb, mint 10 cm. Ekkor az első és a második LED világít, és a zümmögő hangjelzést ad 50 ms késleltetéssel.

4) És ha a legközelebbi akadály távolsága kevesebb, mint 10 cm. Ekkor mindhárom LED kigyullad, és a zümmögő folyamatos hangot ad ki.

Ily módon ez a projekt érzékeli a távolságot, és különböző jelzéseket ad a távolságtartománynak megfelelően.

Remélem tetszett az oktatóanyag.