Arduino ultrahangos mobil szonár: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Gondolkozott már azon, hogyan fedezheti fel a piramis belsejét? Az óceán mély sötét területe? Egy barlang, amit most fedeztek fel? Ezekre a helyekre nem biztonságos a férfiak belépése, ezért pilóta nélküli gépnek kell ilyen kutatásokat végeznie, például robotokkal, drónokkal stb., Amelyek általában kamerákkal vannak felszerelve, infravörös kamerákkal stb., Hogy élőben megtekintsék és feltérképezzék az ismeretlen területet. bizonyos fényintenzitást igényel, és a megszerzett adatok viszonylag nagyok. Ezért a szonárrendszert általános alternatívának tekintik.

Most egy távirányítású szonár radar járművet építhetünk fel ultrahangos érzékelő használatával. Ez a módszer olcsó, viszonylag könnyen beszerezhető az alkatrészek és könnyen felépíthető, és ami még fontosabb, segít jobban megérteni a fejlett légi szkennelési és térképészeti műszerek alapvető rendszerét.

1. lépés: Alapelmélet

A. Szonár

A projektben használt HC-SR04 ultrahangos érzékelő 2 cm-től 400 cm-ig képes szkennelni. Az érzékelőt egy szervomotorra rögzítjük, hogy működőképes szonárt építsünk. Beállítjuk, hogy a szervó 0,1 másodpercig forogjon, és további 0,1 másodpercig álljon le, egyidejűleg, amíg el nem éri a 180 fokot, és ismételjük meg, visszatérve a kiindulási helyzetbe, és az Arduino használatával megkapjuk az érzékelő leolvasását abban a pillanatban, amikor a szervó leáll. Az adatokat összevonva felvázoljuk a távolság leolvasásának grafikonját 400 cm sugarú 180 fokos tartományban.

B. Gyorsulásmérő

Az MPU-6050 gyorsulásmérő érzékelő az x, y és z tengely körüli gyorsulások mérésére szolgál. A mérések 0,3 másodperces változási sebességű változtatásából elmozdulásokat kapunk ezen tengely körül, amelyek kombinálhatók szonár adatokkal minden szkennelés helyzetének meghatározásához. Az adatok megtekinthetők az Arduino IDE soros monitoráról.

C. RC 2WD autó

A modul 2 egyenáramú motort használ, amelyeket az L298N motorvezérlő vezérel. A mozgást alapvetően az egyes motorok forgási sebessége (magas és alacsony között) és annak irányítása szabályozza. A kódban a mozgásvezérlőket (előre, hátra, balra, jobbra) parancsokká alakítják, amelyek vezérlik az egyes motorok sebességét és irányát, majd továbbítják a motorokat vezérlő motorhajtón keresztül. A HC-06 Bluetooth modul vezeték nélküli kapcsolatot biztosít az Arduino és bármely Android-alapú eszköz között. Miután a modul csatlakoztatva van az adó és a fogadó tűvel, csatlakozik a készülékhez. A felhasználó telepíthet bármilyen Bluetooth -vezérlőalkalmazást, beállíthat 5 alapvető gombot, és egyszerű kapcsolatokat (l, r, f, b és s) rendelhet a gombhoz, miután létrejött a kapcsolat. (az alapértelmezett párosítási kód 0000) Ezután a vezérlő áramkör elkészül.

D. Kapcsolat a számítógéppel és az adateredmény

A kapott adatokat vissza kell küldeni a számítógépre, hogy az Arduino és a MATLAB feldolgozhassák. A megfelelő módszer egy vezeték nélküli kapcsolat létrehozása egy wifi modul, például ESP8266 használatával. A modul beállít egy vezeték nélküli hálózatot, és a számítógépnek csatlakoznia kell hozzá, és ki kell olvasnia a vezeték nélküli csatlakozási portot az adatok olvasásához. Ebben az esetben továbbra is USB -adatkábelt használunk a prototípushoz való PC -hez való csatlakozáshoz.

2. lépés: Alkatrészek és alkatrészek

3. lépés: Összeszerelés és huzalozás

1. Csatlakoztassa az ultrahangos érzékelőt a mini kenyértáblához, és rögzítse a mini kenyértáblát a szervó szárnyához. A szervót az autóskészlet elején kell rögzíteni.

2. Az autóskészlet összeszerelése a mellékelt utasítások követésével.

3. Az alkatrészek többi helyzete a vezetékek elrendezésétől függően szabadon elrendezhető.

4. Kábelezés:

A. Teljesítmény:

Az L298N motorvezérlő kivételével a többi alkatrész csak 5 V -os tápfeszültséget igényel, amelyet az Arduino 5 V -os kimeneti portjáról lehet elérni, míg a GND -nek az Arduino GND -portjához kell csatlakoznia, ezért a tápellátás és a GND a kenyértáblán igazítható. Az Arduino esetében az áramellátást az USB -kábellel nyerik, akár PC -hez, akár powerbankhoz csatlakoztatva.

B. HC-SR04 ultrahangos érzékelő

Kioldócsap - 7

Echo Pin - 4

C. SG-90 szervó

Vezérlőcsap - 13

D. HC-06 Bluetooth modul

Rx pin - 12

Tx Pin - 11

*Bluetooth parancsok:

Elöl - "f"

Vissza - "b"

Bal - 'l'

Helyes - 'r'

Állítson le minden mozgást - 's'

E. MPU-6050 gyorsulásmérő

SCL pin - analóg 5

SDA tű - analóg 4

INT Pin - 2

F. L298N motorvezérlő

Vcc - 9V akkumulátor és Arduino 5V kimenet

GND - Bármilyen GND és 9V akkumulátor

+5 - Arduino VIN bemenet

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Jobb egyenáramú motor -

OUTB - Jobb egyenáramú motor +

OUTC - Bal DC motor -

OUTD - Bal DC motor +

ENA - meghajtó 5V (megszakító)

ENB - 5V meghajtó (megszakító)

4. lépés: Arduino kód

Köszönet az aktában szereplő eredeti kódok és a Satyavrat alkotóinak

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Mapmake…

5. lépés: MATLAB kód

Kérjük, változtassa meg a COM portot a használt portnak megfelelően.

A kód megkapja az Arduino által a porton keresztül továbbított adatokat. Futtatása után gyakran gyűjti az adatokat a szonár által elvégzett söprések száma alapján. A futó MATLAB kódot le kell állítani annak érdekében, hogy adatokat kapjunk ív grafikus ábrái formájában. A középpont és a grafikon közötti távolság a szonár által mért távolság.

6. lépés: Eredmény

7. lépés: Következtetés

A precíz használat érdekében ez a projekt messze nem tökéletes, ezért alkalmatlan professzionális mérési feladatokra. De ez egy jó barkácsprojekt a felfedezők számára, hogy megismerkedjenek a szonár és az Arduino projektekkel.