Ultraskaņas radars, izmantojot Arduino Nano un sērijas ploteri: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Šajā pamācībā mēs uzzināsim par servo bibliotēkas pamatiem, kā arī ultraskaņas sensora iestatīšanu un izmantošanu kā radaru. šī projekta iznākums būs redzams sērijveida ploteru monitorā.

Piegādes

-Arduino Nano.

-Maizes dēlis.

-Līmes pistole.

-Jumper vadi.

-PC uz Arduino USB.

Solis: pievienojiet Arduino sensoram un servo

ievērojiet aprakstīto savienojuma shēmu.

ultraskaņas sensors

- palaidiet Arduino pin2

- atbalss arduino pin3

- attiecīgi Vcc un Gnd līdz 5v un Gnd

servo:

- brūns vads pie zemes

- sarkans vads uz vcc

- dzeltens/oranžs vads līdz tapai 9 (savienojumi, kas parādīti shēmas diagrammā, nav tādi paši, kā aprakstīts, lai iegūtu vislabāko rezultātu)

2. darbība: sensora iestatīšana

karsti pielīmējiet servo uz kartona gabala.

servo nāk ar virkni stiprinājumu pie vārpstas.

piestipriniet plakano un lielo uz motora vārpstas un pilnībā pagrieziet to uz vienu pusi.

jūs varat redzēt, ka servo var pagriezties tikai līdz 180 grādu robežai jebkurā virzienā.

tagad attiecīgi noregulējiet stiprinājumu, lai tas būtu pilnīgi taisni 180 grādu leņķī.

pēc tam karsti pielīmējiet sensoru pie stiprinājuma, kā parādīts attēlā.

Servo tagad jāspēj pagriezt sensoru no 0 līdz 180 grādiem.

3. darbība: Arduino iestatīšana

kad viss iestatījums izskatās kā attēlā redzamais, pievienojiet Arduino datoram un palaidiet Arduino IDE. Turpmākajās darbībās ir soli pa solim izskaidrots katrs koda bloks.

4. solis: mainīgo deklarēšana

#iekļaut, lai efektīvi darbinātu servomotoru, nepieciešama bibliotēka, kurai nepieciešams pwm signāls.

sprūda, atbalss, ilgums, attālums ir veseli skaitļi. sprūda un atbalss tapas ir attiecīgi definētas.

mainīgais "servo" ir izveidots, lai risinātu motoru, kuram mēs pievienojām, Arduino var atbalstīt vairākus servos, ja vien tas var tiem piegādāt enerģiju, un tam ir pietiekami daudz šo vadības tapu.

5. darbība: iestatīšana un cilpa

tukšuma iestatīšanas funkcijā deklarējiet tapas režīmus, kā parādīts attēlā.

tukšās cilpas funkcijā izsauciet divas citas funkcijas, piemēram, pa kreisi un pa labi, šīs funkcijas vēlāk tiks veidotas, lai pagrieztu motora vārpstu.

arī sāciet sērijveida saziņu starp Arduino un datoru ar bodu pārraides ātrumu 9600, kas ir pietiekams, lai atbalstītu mūsu lietojumprogrammu.

6. solis: pa kreisi un pa labi

Mikroservo var griezties no 0 līdz 180 grādu leņķī.

lai sasniegtu šo kustību, mums jāizveido slaucīšanas kustības funkcija.

lai gan to var izdarīt, izmantojot vienu funkciju, tas ir vēl viens veids, kā to izdarīt.

katrā no koda blokiem mēs atrodam veselu skaitli "distance" tiek dota funkcijas echoloop () atgriešanās vērtība.

šī funkcija aprēķina objekta attālumu no sensora.

funkcijas satur terminus serial.print () un serial.println ().

lai sērijveida ploteris iezīmētu mainīgos, kas mums ir jāizdrukā šādā formātā.

Serial.print (mainīgais1);

Serial.print ("");

Serial.println (mainīgais2);

mūsu gadījumā mainīgais1 ir leņķis un mainīgais2 ir attālums.

7. solis: attāluma aprēķināšana

sensoram ir nepieciešams 10 mikrosekundu impulss, lai nosūtītu ultraskaņas signālu, kuram pēc tam vajadzētu atstaroties no objekta un uztvērējs to saņems. kods ir parādīts tieši tā.

kad ir zināms atstarošanas ilgums, objekta attālumu var viegli aprēķināt.

arī ultraskaņa pārvietojas ar skaņas ātrumu gaisā 343 m/s.

aprēķinātais attālums tagad tiek atgriezts visur, kur funkcija tiek izsaukta.

8. darbība: augšupielādējiet kodu un sāciet

Kad kods ir pārbaudīts un augšupielādēts, vienkārši novietojiet dažus objektus sensora priekšā un palaidiet to.

atcerieties objektus, kurus es ievietoju

- multimetrs pa kreisi no sensora

- melna kaste sensora tuvumā un priekšā

- zila kaste pa labi no attāluma

9. solis: Sērijas plotera interpretācija

atveriet sērijveida ploteri, dodoties uz rīkiem.

jaunākajam Arduino IDE ir sērijveida ploteris, tāpēc atjauniniet IDE.

diagrammā mēs atrodam zilu trīsstūrveida vilni, kas ir servo leņķa diagramma.

sarkanais attēls ir attālums, ko aprēķinājis sensors.

jo tuvāk objekts, jo zemāk nokrīt sarkanais gabals.

jo tālāk objekts, jo augstāks un nedaudz nepastāvīgs kļūst sarkanais gabals.

sižetā var pamanīt trīs galvenās depresijas

- tuvu nulles grādiem zilajā attēlā - multimetrs.

- augšup, kā arī lejupvērstā nogāzes vidū - melnā kaste

- zilā gabala virsotnē - mazāka depresija, jo objekts atrodas tālāk - zilā kaste, kas novietota tālu uz labo pusi.

izmantojiet zilo diagrammu kā leņķa atskaiti, kas svārstās no 0 līdz 180 grādiem

izmērīto objektu attālums svārstās no 2 līdz 200 cm atkarībā no objekta jutīguma.

10. darbība. Piesardzības pasākumi

nenovietojiet no auduma izgatavotus priekšmetus. audums izkliedē ultraskaņu un izraisa projekta svārstības 2000 cm diapazonā.

tas ir piemērots cietiem priekšmetiem.

pārliecinieties, ka objekta augstums ir pietiekams, lai uztvertu ultraskaņas impulsu.

noregulējiet aizkavi labajā (), kreisajā (), funkcijā, lai sensors grieztos ātrāk.