Ultrazvučni radar koji koristi Arduino Nano i serijski ploter: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

U ovom Instructableu naučit ćemo osnove servo biblioteke, kao i postavljanje ultrazvučnog senzora i koristiti ga kao radar. izlaz ovog projekta bit će vidljiv na monitoru serijskog plotera.

Pribor

-Arduino Nano.

-Daska.

-Pištolj za ljepilo.

-Spojne žice.

-PC na Arduino USB.

Korak 1: Spojite Arduino na senzor i servo

slijedite shemu povezivanja kako je opisano.

ultrazvučni senzor

- okidač na pin2 Arduina

- odjek na pin3 arduina

- Vcc i Gnd na 5v odnosno Gnd

servo:

- smeđa žica na masu

- crvena žica do vcc

- žuta/narančasta žica na pin 9 (spojevi prikazani na dijagramu kola nisu isti kao što je opisano, slijedite opis za najbolji rezultat)

Korak 2: Postavljanje senzora

vruće zalijepite servo na komad kartona.

servo dolazi s nizom dodataka na vratilo.

pričvrstite ravnu i veliku na osovinu motora i zakrenite je potpuno na jednu stranu.

možete vidjeti da se servo može rotirati samo do ograničenja od 180 stupnjeva u bilo kojem smjeru.

sada prema tome prilagodite nastavak tako da savršeno sjedi pod kutom od 180 stupnjeva.

zatim vruće zalijepite senzor na nastavak kao što je prikazano na slici.

servo sada mora moći rotirati senzor od 0 do 180 stupnjeva.

Korak 3: Postavljanje Arduina

kad cijelo postavljanje izgleda kao na slici, povežite Arduino s računalom i pokrenite Arduino IDE. postoji korak po korak objašnjenje svakog bloka koda u sljedećim koracima.

Korak 4: Deklariranje varijabli

#include knjižnica je potrebna za učinkovito pokretanje servo motora koja zahtijeva pwm signal.

okidač, odjek, trajanje, udaljenost svi su cijeli brojevi. pinovi okidača i odjeka su prema tome definirani.

stvorena je varijabla "servo" koja se odnosi na motor s kojim smo spojili Arduino može podržati više servo servera sve dok im može isporučiti napajanje i ima dovoljno tih kontrolnih pinova.

Korak 5: Postavljanje i petlja

u funkciji void setup, proglasite pin načine rada kao na slici.

u funkciji void loop funkcije pozovite dvije druge funkcije, poput lijeve i desne, te će se funkcije kasnije izgraditi za rotiranje osovine motora.

Također započnite serijsku komunikaciju između Arduina i računala brzinom prijenosa od 9600 što je dovoljno za podršku našoj aplikaciji.

Korak 6: Lijevo i desno

mikro servo može rotirati između 0 do 180 stupnjeva.

da bismo postigli to kretanje moramo izgraditi funkciju gibanja pomicanja.

iako se to može učiniti pomoću jedne funkcije, ovo je drugi način.

u svakom bloku koda nalazimo cijeli broj "udaljenost" koja daje povratnu vrijednost funkcije echoloop ().

ova funkcija izračunava udaljenost objekta od senzora.

funkcije sadrže pojmove serial.print () i serial.println ().

kako bi serijski ploter iscrtao varijable koje su nam potrebne za ispis u ovom formatu.

Serial.print (varijabla1);

Serial.print ("");

Serial.println (varijabla2);

u našem slučaju varijabla1 je kut, a varijabla2 udaljenost.

Korak 7: Izračunavanje udaljenosti

senzoru je potreban 10 mikrosenkundni impuls za slanje ultrazvučnog zvučnog signala koji bi se zatim trebao odbiti od objekta i primit će ga prijamnik. kao što je prikazano u omageu, kôd je dizajniran upravo za to.

kad se zna trajanje refleksije, udaljenost objekta može se lako izračunati.

ultrazvuk također putuje brzinom zvuka u zraku 343m/s.

izračunata udaljenost sada se vraća gdje god se funkcija pozove.

Korak 8: Prenesite kôd i počnite

nakon što je kôd provjeren i učitan, jednostavno postavite neke objekte ispred senzora i pokrenite ga.

sjetite se predmeta koje sam stavio

- multimetar lijevo od senzora

- crna kutija blizu senzora i ispred njega

- plava kutija s desne strane na određenoj udaljenosti

Korak 9: Tumačenje serijskog plotera

otvorite serijski ploter odlaskom na alate.

najnoviji Arduino IDE ima serijski ploter pa ažurirajte IDE.

u grafikonu nalazimo plavi trokutasti val koji je grafikon kuta serva.

crvena crta je udaljenost koju je senzor izračunao.

što je objekt bliže, crvena parcela pada niže.

što je objekt dalje to crvena ploha postaje viša i pomalo nestabilna.

u radnji možete primijetiti tri velike depresije

- blizu nultih stupnjeva na plavoj plohi - multimetar.

- usred nagiba prema gore, kao i nagiba prema dolje - crna kutija

- na vrhuncu plave plohe - manje udubljenje jer je objekt dalje - plava kutija postavljena daleko s desne strane.

koristite plavu plohu kao referencu kuta koji varira od 0 do 180 stupnjeva

udaljenost izmjerenih objekata varira od 2 do 200 cm ovisno o osjetljivosti objekta.

Korak 10: Mjere opreza

ne stavljajte predmete od tkanine. tkanina raspršuje ultrazvuk i uzrokuje povraćanje vrijednosti projekta u rasponu od 2000 cm.

dobar je za čvrste predmete.

provjerite je li visina objekta dovoljna za presretanje ultrazvučnog pulsa.

podesite kašnjenje u funkciji desno (), lijevo () kako bi se senzor brže rotirao.