Kuingiliana kwa Moduli ya Kubadilisha Ultrasonic HC-SR04 Na Arduino: Hatua 5

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Haya, kuna nini, Jamani! Akarsh hapa kutoka CETech.

Mradi wangu huu uko kidogo upande rahisi lakini unafurahisha kama miradi mingine. Katika mradi huu, tutaunganisha moduli ya sensa ya Ultrasonic ya umbali wa HC-SR04. Moduli hii inafanya kazi kwa kutengeneza mawimbi ya sauti ya ultrasonic ambayo hayana anuwai ya wanadamu na kutoka kwa ucheleweshaji kati ya usambazaji na upokeaji wa wimbi lililotengenezwa umbali umehesabiwa.

Hapa tutaunganisha sensa hii na Arduino na tutajaribu kuiga mfumo wa msaidizi wa maegesho ambayo kulingana na umbali kutoka kwa kikwazo nyuma hutoa sauti tofauti na pia huangaza taa tofauti za LED kulingana na umbali.

Basi hebu tufike kwenye sehemu ya kufurahisha sasa.

Hatua ya 1: Pata PCB kwa Miradi Yako Iliyotengenezwa

Lazima uangalie PCBWAY kwa kuagiza PCB kwenye mtandao kwa bei rahisi!

Unapata PCB bora 10 zilizotengenezwa na kusafirishwa mlangoni kwako kwa bei rahisi. Pia utapata punguzo la usafirishaji kwa agizo lako la kwanza. Pakia faili zako za Gerber kwenye PCBWAY ili uzitengeneze na ubora mzuri na wakati wa kugeuza haraka. Angalia kazi yao ya mtazamaji wa Gerber mkondoni. Ukiwa na vidokezo vya malipo, unaweza kupata vitu vya bure kutoka duka lao la zawadi.

Hatua ya 2: Kuhusu HC-SR04 Moduli ya Kubadilisha Ultrasonic

Sensor ya ultrasonic (au transducer) inafanya kazi kwa kanuni sawa na mfumo wa rada. Sensorer ya ultrasonic inaweza kubadilisha nishati ya umeme kuwa mawimbi ya acoustic na kinyume chake. Ishara ya mawimbi ya sauti ni wimbi la ultrasonic linalosafiri kwa masafa zaidi ya 18kHz. Sensor maarufu ya HC SR04 inazalisha mawimbi ya ultrasonic kwa masafa ya 40kHz. Moduli hii ina pini 4 ambazo ni Echo, Trigger, Vcc, na GND

Kawaida, microcontroller hutumiwa kwa mawasiliano na sensor ya ultrasonic. Kuanza kupima umbali, microcontroller hutuma ishara ya kuchochea kwa sensor ya ultrasonic. Mzunguko wa ushuru wa ishara hii ya kuchochea ni 10µS kwa sensor ya ultrasonic ya HC-SR04. Wakati imesababishwa, sensorer ya ultrasonic inazalisha mawimbi nane ya sauti (ultrasonic) hupasuka na kuanzisha kaunta ya wakati. Mara tu ishara iliyoonyeshwa (mwangwi) inapokelewa, kipima muda kinasimama. Pato la sensor ya ultrasonic ni mapigo ya juu na muda sawa na tofauti ya wakati kati ya milipuko ya ultrasonic iliyoambukizwa na ishara ya mwangwi iliyopokelewa.

Mdhibiti mdogo anafasiri ishara ya saa kwa umbali akitumia kazi ifuatayo:

Umbali (cm) = Echo Pulse Width (microseconds) / 58

Kinadharia, umbali unaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula ya kipimo cha TRD (saa / kiwango / umbali). Kwa kuwa umbali uliohesabiwa ni umbali uliosafiri kutoka kwa transducer ya ultrasonic kwenda kwa kitu-na kurudi kwa transducer-ni safari ya njia mbili. Kwa kugawanya umbali huu na 2, unaweza kuamua umbali halisi kutoka kwa transducer kwenda kwa kitu. Mawimbi ya Ultrasonic husafiri kwa kasi ya sauti (343 m / s ifikapo 20 ° C). Umbali kati ya kitu na sensa ni nusu ya umbali uliosafiri na wimbi la sauti na inaweza kuhesabiwa kwa kutumia kazi hapa chini:

Umbali (cm) = (muda uliochukuliwa x kasi ya sauti) / 2

Hatua ya 3: Kufanya Uunganisho

Kwa hatua hii, Vifaa vinavyohitajika ni - Arduino UNO, HC-SR04 Moduli ya sensa ya Ultrasonic, LED, Piezo Buzzer, nyaya za Jumper

Uunganisho unapaswa kufanywa kwa hatua zifuatazo:

1) Unganisha Echo Pin ya Sensor kwa GPIO Pin 11 ya Arduino, Trigger Pin ya Sensor kwa Sensor kwa GPIO Pin 12 ya Arduino UNO na Vcc na GND Pins ya Sensor kwa 5V na GND ya Arduino.

2) Chukua mwangaza wa 3 na unganisha cathode (kwa ujumla mguu mrefu) wa LED kwenye pini za GPIO za Arduino 9, 8 na 7 mtawaliwa. Unganisha anode (kwa ujumla mguu mfupi) wa LED hizi kwa GND.

3) Chukua buzzer ya piezo. Unganisha pini yake chanya na pini ya GPIO 10 ya Arduino na pini hasi kwa GND.

Na kwa njia hii, unganisho la mradi hufanywa. Sasa unganisha Arduino na PC yako na uende kwenye hatua zifuatazo.

Hatua ya 4: Kuandika Msimbo wa Arduino UNO

Katika hatua hii, tutapakia nambari katika Arduino UNO yetu ili kupima umbali wa kikwazo chochote kilicho karibu na kulingana na umbali huo sauti ya buzzer na kuwasha taa za taa. Tunaweza pia kuona usomaji wa umbali kwenye Serial Monitor. Hatua za kufuatwa ni:

1) Nenda kwenye hazina ya GitHub ya mradi kutoka hapa.

2) Kwenye ghala la Github, Utaona faili inayoitwa "sketch_sep03a.ino". Hii ndio nambari ya mradi. Fungua faili hiyo na unakili nambari iliyoandikwa ndani yake.

3) Fungua Arduino IDE na uchague bodi sahihi na bandari ya COM.

4) Bandika nambari kwenye IDE yako ya Arduino na uipakie kwenye bodi ya Arduino UNO.

Na kwa njia hii, sehemu ya kuweka alama ya mradi huu pia inafanywa.

Hatua ya 5: Wakati wa kucheza !

Mara tu nambari inapopakiwa unaweza kufungua mfuatiliaji wa serial kuona usomaji wa umbali kutoka kwa moduli ya Sensorer ya Ultrasonic usomaji unaendelea kusasisha baada ya muda uliowekwa. Unaweza kuweka kikwazo mbele ya moduli ya Ultrasonic na uone mabadiliko katika usomaji ulioonyeshwa hapo. Mbali na usomaji ulioonyeshwa kwenye mfuatiliaji wa Serial, LED na buzzer iliyounganishwa na buzzer pia itaonyesha kikwazo katika safu tofauti kama ifuatavyo:

1) Ikiwa umbali wa kikwazo cha karibu ni zaidi ya cm 50. LED zote zingekuwa katika hali ya BURE na buzzer pia haitalia.

2) Ikiwa umbali wa kikwazo cha karibu ni chini au sawa na cm 50 lakini ni zaidi ya 25 cm. Kisha LED ya kwanza itawaka na buzzer itaunda sauti ya beep na kucheleweshwa kwa 250 ms.

3) Ikiwa umbali wa kikwazo cha karibu ni chini au sawa na 25 cm lakini ni zaidi ya 10 cm. Kisha LED ya kwanza na ya pili itawaka na buzzer itaunda sauti ya beep na kucheleweshwa kwa 50 ms.

4) Na ikiwa umbali wa kikwazo cha karibu ni chini ya cm 10. Kisha LED zote tatu zitawaka na buzzer itatoa sauti inayoendelea.

Kwa njia hii, mradi huu utahisi umbali na kutoa viashiria tofauti kulingana na umbali wa umbali.

Natumai ulipenda mafunzo.