رادار اولتراسونیک با استفاده از Arduino Nano و Serial Plotter: 10 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

در این دستورالعمل ما با اصول اولیه کتابخانه سروو و همچنین تنظیم سنسور اولتراسونیک آشنا می شویم و از آن به عنوان رادار استفاده می کنیم. خروجی این پروژه در مانیتور پلاتر سریال قابل مشاهده خواهد بود.

تدارکات

-آردوینو نانو.

-تختخواب

-تفنگ چسب

-سیم های بلوز.

-PC به USB آردوینو

مرحله 1: آردوینو را به Sensor and Servo وصل کنید

مطابق توضیحات ، طرح اتصال را دنبال کنید.

سنسور اولتراسونیک

- پین 2 آردوینو را فعال کنید

- انعکاس به pin3 آردوینو

- Vcc و Gnd تا 5v و Gnd به ترتیب

سروو:

- سیم قهوه ای به زمین

- سیم قرمز به vcc

- سیم زرد/نارنجی به پین 9 (اتصالات نشان داده شده در نمودار مدار همان چیزی نیست که توضیح داده شده است ، برای بهترین نتیجه توضیحات را دنبال کنید)

مرحله 2: تنظیم سنسور

سروو را روی یک تکه مقوا بچسبانید.

سروو دارای طیف وسیعی از اتصالات به شفت است.

قسمت مسطح و بزرگ را روی محور موتور وصل کرده و آن را بطور کامل به یک طرف بچرخانید.

می بینید که سروو فقط می تواند تا 180 درجه در هر جهت بچرخد.

اکنون ضمیمه را مطابق آن تنظیم کنید تا کاملاً مستقیم روی زاویه 180 درجه قرار گیرد.

سپس حسگر را بصورت داغ به قسمت مورد نظر چسبانده کنید.

اکنون سروو باید بتواند سنسور را از 0 تا 180 درجه بچرخاند.

مرحله 3: راه اندازی آردوینو

هنگامی که کل تنظیمات شبیه به تصویر موجود است ، Arduino را به کامپیوتر وصل کرده و Arduino IDE را راه اندازی کنید. گام به گام هر بلوک کد در مراحل زیر توضیح داده شده است.

مرحله 4: اعلام متغیرها

#شامل کتابخانه ای است که برای عملکرد م effectivelyثر سروو موتور نیاز به سیگنال pwm دارد.

ماشه ، اکو ، مدت زمان ، فاصله همه اعداد صحیح هستند. پین های ماشه و اکو بر این اساس تعریف می شوند.

یک متغیر "سروو" برای آدرس دهی به موتوری که آردوینو را به آن متصل کرده ایم ایجاد می شود و می تواند چندین سروو را پشتیبانی کند ، مادامی که بتواند آنها را تغذیه کند و دارای پین های کنترل کافی باشد.

مرحله 5: راه اندازی و حلقه

در تابع void setup ، حالت های پین را مانند شکل اعلام کنید.

در تابع حلقه خالی دو تابع دیگر مانند چپ و راست فراخوانی می شوند ، این توابع بعداً برای چرخاندن محور موتور ساخته می شوند.

همچنین ارتباط سریالی بین آردوینو و رایانه را با نرخ باک 9600 شروع کنید که برای پشتیبانی از برنامه ما کافی است.

مرحله ششم: چپ و راست

میکرو سروو می تواند بین 0 تا 180 درجه زاویه بچرخد.

برای رسیدن به آن حرکت ما باید یک تابع حرکت رفت و برگشتی بسازیم.

اگرچه می توان آن را با استفاده از یک تابع واحد انجام داد ، اما این روش دیگری برای انجام آن است.

در هر یک از بلوک های کد می بینیم که عدد صحیح "فاصله" مقدار برگشتی تابع echoloop () داده شده است.

این عملکرد فاصله جسم از سنسور را محاسبه می کند.

توابع شامل عبارت serial.print () و serial.println () هستند.

برای رسم پلاتر سریال به ترسیم متغیرها باید آنها را در این قالب چاپ کنیم.

Serial.print (variable1)؛

Serial.print ("")؛

Serial.println (variable2)؛

در مورد ما متغیر 1 زاویه و متغیر 2 فاصله است.

مرحله 7: محاسبه فاصله

سنسور به یک پالس 10 میکروثانیه ای برای ارسال سیگنال خنک کننده اولتراسونیک نیاز دارد که سپس باید از جسم منعکس شده و توسط گیرنده دریافت شود. همانطور که در omage نشان داده شده ، کد دقیقاً برای آن طراحی شده است.

هنگامی که مدت زمان بازتاب مشخص شد ، فاصله جسم را می توان به راحتی محاسبه کرد.

سونوگرافی نیز با سرعت صوت در هوا 343 متر بر ثانیه حرکت می کند.

فاصله محاسبه شده به هر جایی که تابع فراخوانی شود برمی گردد.

مرحله 8: کد را بارگذاری کرده و شروع کنید

پس از تأیید و بارگذاری کد ، به سادگی برخی از اشیاء را در جلوی سنسور قرار دهید و آن را اجرا کنید.

اشیایی را که قرار دادم به خاطر بسپارید

- یک مولتی متر در سمت چپ سنسور

- یک جعبه سیاه نزدیک و جلوی سنسور

- یک جعبه آبی در سمت راست در برخی فاصله ها

مرحله 9: تفسیر پلاتر سریال

با رفتن به ابزار ، پلاتر سریال را باز کنید.

آخرین Arduino IDE دارای پلاتر سریال است ، بنابراین IDE را به روز کنید.

در نمودار ما یک موج مثلثی آبی می بینیم که نمودار زاویه سروو است.

نمودار قرمز فاصله ای است که توسط سنسور محاسبه می شود.

هرچه جسم نزدیکتر باشد ، نمودار قرمز پایین تر می افتد.

هر چه شی بیشتر دورتر باشد ، طرح قرمز بالاتر و کمی نامنظم می شود.

شما می توانید سه افسردگی عمده در طرح را متوجه شوید

- نزدیک به صفر درجه در نمودار آبی - مولتی متر.

- در وسط شیب رو به بالا و همچنین شیب رو به پایین - جعبه سیاه

- در اوج طرح آبی - یک فرورفتگی کمتر به دلیل این که جسم دورتر است - جعبه آبی در سمت راست قرار گرفته است.

از نمودار آبی به عنوان مرجع زاویه استفاده کنید که از 0 تا 180 درجه متغیر است

بسته به حساسیت جسم ، فاصله اجسام اندازه گیری شده بین 2 تا 200 سانتی متر متغیر است.

مرحله 10: اقدامات احتیاطی

اجسام ساخته شده از پارچه را قرار ندهید. پارچه سونوگرافی را پراکنده می کند و باعث می شود که پروژه در محدوده 2000 سانتی متر به ارزش برسد.

برای اجسام جامد خوب است

مطمئن شوید که ارتفاع جسم به اندازه ای باشد که بتواند نبض اولتراسوند را قطع کند.

تنظیم تاخیر در عملکرد راست () ، چپ () ، برای سریعتر چرخاندن سنسور.