Ultrasonic Range Finder Mafunzo Na Arduino & LCD: 5 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Watu wengi wameunda Maagizo juu ya jinsi ya kutumia Arduino Uno na Sensor ya Ultrasonic na, wakati mwingine, pia na skrini ya LCD. Nimeona kila wakati, hata hivyo, kwamba mafundisho haya mengine mara nyingi huruka hatua ambazo sio dhahiri kwa Kompyuta. Kama matokeo, nimejaribu kuunda mafunzo ambayo yanajumuisha kila undani unaowezekana ili waanziaji wengine, kwa matumaini, wajifunze kutoka kwake.

Kwanza nilitumia Arduino UNO lakini nikakuta ilikuwa kubwa kidogo kwa kusudi. Kisha nikachunguza Arduino Nano. Bodi hii ndogo inatoa karibu kila kitu ambacho UNO hufanya, lakini kwa alama ndogo zaidi. Kwa ujanja, niliweza kutoshea kwenye ubao wa mkate sawa na LCD, Sensor ya Ultrasonic na waya anuwai, vipinga na potentiometer.

Ujenzi wa matokeo unafanya kazi kabisa na ni jiwe zuri la kukanyaga kutengeneza usanidi wa kudumu zaidi. Niliamua kufanya Agizo langu la kwanza kurekodi mchakato huu na, kwa matumaini, kusaidia wengine ambao wanataka kufanya kitu kimoja. Kila inapowezekana, nimeonyesha ni wapi nimepata habari yangu na pia nimejaribu kuweka nyaraka nyingi zinazounga mkono kwenye mchoro iwezekanavyo ili kumruhusu mtu yeyote anayeisoma aelewe kinachoendelea.

Hatua ya 1: Sehemu utakazohitaji

Kuna sehemu chache tu ambazo unahitaji na, kwa bahati nzuri, ni za bei rahisi sana.

1 - Ubao kamili wa Mkate (pini 830)

1 - Arduino Nano (na vichwa vya pini vimewekwa pande zote mbili)

1 - HC-SRO4 Sensorer ya Ultrasonic

Onyesho la 1 - 16x2 LCD (na kichwa kimoja kimewekwa). KUMBUKA: hauitaji toleo ghali zaidi la I2C ya moduli hii. Tunaweza kufanya kazi moja kwa moja na kitengo cha siri 16 cha "msingi"

1 - 10 K Potentiometer

1 - Mpingaji wa Ballast kwa kutumia na mwangaza wa mwangaza wa LED kwa 16x2 (kawaida 100 Ohm- 220 Ohm, nimepata kontena la 48 Ohm lilifanya kazi bora kwangu)

1 -1K Ohm Mzigo Kizuizi Kuzuia - kwa matumizi na HC-SR04

Waya za ubao wa mkate kwa urefu na rangi anuwai.

Hiari - Ugavi wa umeme wa mkate - Moduli ya nguvu inayounganisha moja kwa moja kwenye ubao wa mkate inayokuruhusu kusafirishwa zaidi badala ya kukaa umebanwa na PC, au kuwezesha mfumo kupitia Arduino Nano.

1 - PC / Laptop kupanga Arduino Nano yako - Kumbuka Pia unaweza kuhitaji madereva CH340 kuruhusu Windows PC yako kuungana kwa usahihi na Arduino Nano. Pakua madereva HAPA

1 - Mazingira ya Maendeleo ya Jumuishi ya Arduino (IDE) - Pakua IDE HAPA

Hatua ya 2: Sakinisha IDE Kisha Dereva za CH340

Ikiwa huna madereva ya IDE au CH340 tayari tafadhali endelea na hatua hii

1) Pakua IDE kutoka HAPA.

2) Maagizo ya kina juu ya jinsi ya kusanikisha IDE yanaweza kupatikana kwenye Wavuti ya Arduino HAPA

3) Pakua madereva ya CH340 Serial kutoka HAPA.

4) Maagizo ya kina juu ya jinsi ya kufunga madereva yanaweza kupatikana HAPA.

Mazingira ya programu yako sasa yamesasishwa

Hatua ya 3: Uwekaji wa Vipengele

Hata ubao kamili wa mkate una nafasi ndogo tu juu yake, na mradi huu unachukua mpaka.

1) Ikiwa unatumia umeme wa ubao wa mkate, ambatisha kwanza kwenye pini nyingi kulia kwenye ubao wako wa mkate

2) Sakinisha Arduino Nano, iliyo na bandari ya USB inayoelekea kulia

3) Sakinisha onyesho la LCD kwenye "juu" ya ubao wa mkate (Tazama picha)

4) Sakinisha HC-SR04 na Potentiometer. Acha nafasi kwa waya na vipinga ambavyo watahitaji.

5) Kulingana na mchoro wa Fritzing unganisha waya zote kwenye ubao wa mkate. Kumbuka kuwekwa kwa vipinga 2 kwenye ubao pia. - Nimeongeza faili ya Fritzing FZZ kwako kupakua, ikiwa una nia.

6) Ikiwa HUJATUMI usambazaji wa umeme wa Mkate hakikisha kuwa una kuruka kutoka chini na + V mstari kwenye "chini" ya ubao unaokimbilia kwa mistari inayofanana kwenye "juu" ili kuhakikisha kuwa kila kitu kina msingi na inaendeshwa.

Kwa usanidi huu nilijaribu kuweka pini kutoka kwa LCD na pini kwenye Arduino kwa mfuatano wa kufanya mambo iwe rahisi iwezekanavyo (D7-D4 kwenye LCD inaunganisha kwa D7-D4 kwenye Nano). Hii pia iliniruhusu kutumia mchoro safi sana kuonyesha wiring.

Wakati tovuti nyingi zinahitaji kontena la 220 ohm kulinda mwangaza wa LCD kwenye onyesho la 2x20, niligundua hii kuwa juu sana kwa kesi yangu. Nilijaribu maadili kadhaa madogo madogo hadi nilipopata moja ambayo ilinifanyia kazi vizuri. Katika kesi hii inafanya kazi kwa kinzani ya 48 ohm (ndivyo inavyoonekana kama kwenye mita yangu ya ohm). Unapaswa kuanza na 220 Ohm na fanya kazi chini ikiwa LCD haina mkali wa kutosha.

Potentiometer hutumiwa kurekebisha tofauti kwenye Uonyesho wa LCD, kwa hivyo unaweza kuhitaji kutumia bisibisi ndogo kugeuza tundu la ndani kwa nafasi inayokufaa zaidi.

Hatua ya 4: Mchoro wa Arduino

Nilitumia vyanzo kadhaa kama msukumo wa mchoro wangu, lakini zote zilihitaji marekebisho makubwa. Nimejaribu pia kutoa maoni kamili kwa nambari hiyo ili iwe wazi kwa nini kila hatua inatekelezwa jinsi ilivyo. Ninaamini maoni yanazidi maagizo ya kuweka alama kwa asilimia nzuri !!!

Sehemu ya kupendeza ya mchoro huu, kwangu, inazunguka Sensorer ya Ultrasonic. HC-SR04 ni ya bei rahisi sana (chini ya 1 US au $ Canada kwenye Ali Express). Ni sahihi pia kwa aina hii ya mradi.

Kuna "macho" 2 pande zote kwenye sensor lakini kila moja ina kusudi tofauti. Moja ni mtoaji wa sauti mwingine ni mpokeaji. Wakati pini ya TRIG imewekwa kwa HIGH mapigo hutumwa. Pini ya ECHO itarudisha thamani katika Milisekunde ambayo ni ucheleweshaji wa jumla kati ya pigo ilipotumwa na ilipopokelewa. Kuna fomula rahisi katika hati kusaidia kubadilisha Milisekunde iwe sentimita au Inchi. Kumbuka kwamba wakati uliorudishwa unahitaji kukatwa katikati kwa sababu mapigo huenda KWENYE kitu na kisha KURUDISHA, kufunika umbali mara mbili.

Kwa maelezo zaidi juu ya jinsi Sensorer ya Ultrasonic inavyofanya kazi ninapendekeza sana mafunzo ya Dejan Nedelkovski huko Howtomechatronics. Ana video na michoro bora inayoelezea wazo vizuri zaidi kuliko mimi!

KUMBUKA: Kasi ya sauti sio ya mara kwa mara. Inatofautiana kulingana na joto na shinikizo. Upanuzi wa kuvutia sana kwa mradi huu ungeongeza katika hali ya joto na shinikizo ili kufidia "drift". Nimetoa sampuli kadhaa kwa joto mbadala kama sehemu ya kuanzia, ikiwa unataka kuchukua hatua inayofuata!

Chanzo cha mtandao ambaye ametumia muda mwingi kutafiti sensorer hizi alikuja na maadili haya. Ninapendekeza kituo cha You Tube cha Andreas Spiess kwa video anuwai za kupendeza. Nilivuta maadili haya kutoka kwa mmoja wao.

// 340 M / sec ni kasi ya sauti saa 15 digrii C. (0.034 CM / Sec) // 331.5 M / sec ni kasi ya sauti saa 0 deg C (0.0331.5 CM / Sec)

// 343 M / Sec ni kasi ya sauti kwa digrii 20 C (0.0343 CM / Sec)

// 346 M / Sec ni kasi ya sauti kwa digrii 25 C (0.0346 CM / Sec)

Uonyesho wa LCD ni changamoto kidogo, kwa sababu inahitaji pini nyingi tu (6!) Kuidhibiti. Kikwazo ni kwamba toleo hili la msingi la LCD pia ni ghali sana. Ninaweza kuipata kwa urahisi kwenye Aliexpress kwa chini ya $ 2 Canada.

Kwa bahati nzuri, ukishakuwa umeunganisha, kuidhibiti ni sawa kabisa mbele. Unaifuta, kisha weka mahali ambapo unataka kutoa maandishi yako kisha toa safu ya amri za LCD. PRINT kushinikiza maandishi na nambari kwenye skrini. Nilipata mafunzo mazuri juu ya hii kutoka Vasco Ferraz kwenye vascoferraz.com. Nilibadilisha mpangilio wake wa pini kuifanya iwe wazi kwa anayeanza (kama mimi mwenyewe!).

Hatua ya 5: Hitimisho

Sijifanya kuwa ama mhandisi wa umeme au mtaalamu wa Coder. (Awali nilijifunza jinsi ya kufanya programu nyuma miaka ya 1970!). Kwa sababu ya hii, ninaona nafasi nzima ya Arduino kuwa yenye ukombozi mkubwa. Mimi, na maarifa ya kimsingi tu, ninaweza kuanza na majaribio ya maana. Kuunda vitu ambavyo kwa kweli hufanya kazi na kuonyesha huduma ya kutosha ya ulimwengu ambayo hata mke wangu anasema "Baridi!".

Kama sisi sote tunavyofanya, ninatumia rasilimali ninayopata kutoka kwa mtandao kujifunza jinsi ya kufanya vitu, kisha ninawaunganisha pamoja, kwa matumaini, kufanya kitu muhimu. Nimejitahidi kadiri ya uwezo wangu kutoa mikopo kwa vyanzo hivi ndani ya hii ible na katika mchoro wangu.

Njiani, ninaamini kwamba ninaweza kusaidia wengine, ambao pia wanaanza safari yao ya kujifunza. Natumai utapata hii kuwa yenye Maagizo yanayofaa na ninakaribisha maoni yoyote au maswali ambayo unaweza kuwa nayo.