میکروکنترلر AVR سنسور فاصله التراسونیک HC-SR04 روی LCD NOKIA 5110: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

سلام به همگی!

در این بخش دستگاه الکترونیکی ساده ای برای سنجش فاصله تهیه می کنم و این پارامترها در LCD NOKIA 5110 نمایش داده می شوند. پارامترها به صورت نمودار و اعداد نمایش داده می شوند. این دستگاه بر اساس میکروکنترلر AVR ATMEGA328P ساخته شده است. دستگاه مجهز به سنسور اولتراسونیک فاصله HC-SR04 است.

مرحله 1: توضیحات اجزا

اجزای اصلی دستگاه:

• میکروکنترلر AVR «ATMEGA328P»
• LCD گرافیکی تک رنگ «NOKIA 5110»
• سنسور فاصله التراسونیک "HC-SR04"

میکروکنترلر AVR «ATMEGA328P»

ویژگی های دخیل:

1. تایمر 16 بیتی/وقفه شمارنده
2. وقفه های خارجی
3. رابط سریال Master/slave SPI

LCD گرافیکی تک رنگ «NOKIA 5110»

مشخصات فنی:

1. صفحه نمایش LCD 48 * 84 نقطه
2. رابط اتوبوس سریال با حداکثر سرعت بالا 4 مگابیت بر ثانیه
3. کنترل کننده داخلی/درایور «PCD8544»
4. چراغ عقب LED
5. با ولتاژ 2.7V-5V ، مصرف برق کم ، برای برنامه های باتری مناسب است
6. محدوده دما از -25 تا 70 درجه سانتیگراد
7. سیگنال پشتیبانی از ورودی CMOS

سنسور فاصله التراسونیک "HC-SR04"

ویژگی ها و مشخصات:

1. منبع تغذیه: +5V DC
2. جریان آرام: <2mA ، جریان کار: 15mA
3. فاصله بین 2 تا 400 سانتی متر / 1 اینچ - 13 فوت ، وضوح: 0.3 سانتی متر
4. زاویه اندازه گیری: 30 درجه
5. راه اندازی ورودی عرض پالس: 10uS
6. ابعاد: 45 میلی متر در 20 میلی متر در 15 میلی متر

مرحله 2: چگونه کار می کند؟

سنسور اولتراسونیک بر اساس سیستم SONAR و RADAR کار می کند که برای تعیین فاصله تا یک جسم استفاده می شود.

یک سنسور اولتراسونیک امواج با فرکانس بالا (اولتراسوند) را تولید می کند. هنگامی که این سونوگرافی به جسم برخورد می کند ، به صورت اکو منعکس می شود که توسط گیرنده همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است ، احساس می شود.

با اندازه گیری زمان لازم برای رسیدن اکو به گیرنده ، می توان فاصله را محاسبه کرد.

این اصل کار ماژول اولتراسونیک برای اندازه گیری فاصله است.

در ماژول اولتراسونیک HCSR04 ، ما باید پالس ماشه ای بدهیم ، به طوری که سونوگرافی با فرکانس 40 کیلوهرتز تولید می کند.

پس از تولید اولتراسوند یعنی 8 پالس 40 کیلوهرتز ، پین اکو را بالا می برد. پین اکو تا زمانی که صدای اکو را پس نگیرد ، بالا می ماند. بنابراین عرض پین اکو زمان سفر صدا به جسم و بازگشت به عقب خواهد بود. وقتی زمان را بدست آوردیم ، می توانیم فاصله را محاسبه کنیم ، همانطور که سرعت صدا را می دانیم.

اندازه HC -SR04 می تواند از 2 تا 400 سانتی متر متغیر باشد

حال نحوه محاسبه فاصله: فاصله = سرعت x زمان

سرعت امواج صوتی 343 متر بر ثانیه است

فاصله کل = 343 x زمان زیاد (اکو) 2

فاصله کل بر 2 تقسیم می شود زیرا سیگنال از HC-SR04 به شی می رود و به ماژول HC-SR04 باز می گردد

مرحله 3: برنامه نویسی سیستم عامل میکروکنترلر

برنامه C-code میکروکنترلر سیستم عامل را با نظرات بارگیری کنید.

سپس آن را در فایل HEX کامپایل کرده و در حافظه فلش میکروکنترلر بارگذاری کنید.

فلش کردن سیستم عامل به میکروکنترلر:

بارگذاری فایل HEX در حافظه فلش میکروکنترلر. ویدیو را با شرح مفصل در مورد سوختن فلش حافظه میکروکنترلر مشاهده کنید: در حال سوختن حافظه فلش میکروکنترلر…

مرحله 4: مونتاژ مدار سنسور فاصله التراسونیک

قطعات را مطابق نمودار شماتیک متصل کنید.

برق را وصل کنید و کار می کند!