یک سیستم هشدار کوچک با استفاده از یک برد سازگار با Super Tiny Arduino !: 10 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

سلام ، امروز ما قصد داریم یک پروژه کوچک جالب بسازیم. ما قصد داریم یک دستگاه زنگ خطر کوچک بسازیم که فاصله بین خود و جسمی را در مقابل آن اندازه گیری می کند. و هنگامی که جسم از یک فاصله تعیین شده عبور می کند ، دستگاه با صدای بلند زنگ شما را مطلع می کند.

برای ساخت یک دستگاه زنگ خطر کوچک ، ما به اجزای کوچکی احتیاج داریم ، به همین دلیل ما از PICO به عنوان میکروکنترلر خود استفاده کردیم ، زیرا نیازهای ما را برآورده می کند در حالی که از نظر اندازه بسیار کوچک است. ما همچنین از قطعات متداول برای خواندن فاصله و ارسال سیگنال به زنگ استفاده کردیم. اگر بخواهید از کد ارائه شده استفاده کنید ، این پروژه حدود 45 دقیقه به طول می انجامد.

مرحله 1: اجزاء

• 1 تخته PICO ، موجود در mellbell.cc (17 دلار)
• 1 سنسور اولتراسونیک ، ebay (1.03 دلار)
• 1 زنگ کوچک 5 ~ 6 ولت ، یک بسته 10 در ebay (1.39 دلار)
• 3 LED 5 میلی متری (رنگ های مختلف) ، یک بسته 100 عددی در ebay (0.99 دلار)
• 4 مقاومت 330 اهم ، یک بسته 100 در ebay (1.08 دلار)
• 12 سیم jumber ، بسته نرم افزاری 40 در ebay (0.99 دلار)
• 1 مینی برد نورد ، بسته 5 عددی در ebay (2.52 دلار)

مرحله 2: نحوه عملکرد سنسورهای اولتراسونیک

قبل از اتصال سنسور اولتراسونیک و استفاده از آن ، بیایید نحوه عملکرد آن را بیاموزیم:

• ابتدا ، یک موج التراسونیک را از مبدل فرستنده (مبدل سمت چپ) ارسال می کند. اگر جسمی در جلوی سنسور وجود داشته باشد ، امواج به آن جسم برخورد کرده و به مبدل گیرنده (مبدل راست) باز می گردند.
• سپس ، میکروکنترلر زمان ارسال امواج و دریافت آنها را محاسبه می کند. پس از آن ، میکروکنترلر محاسبات ریاضی انجام می دهد و فاصله بین سنسور و جسم مقابل را می گیرد.
• این فرمول است که برای بدست آوردن فاصله در CM استفاده می شود: (مدت / 2) /29.1 (می توانید ریاضیات پشت این فرمول را در تصویر بالا بیابید).

مرحله 3: ارتباط سنسور اولتراسونیک با PICO

اولین کاری که باید انجام دهید این است که به PICO خود نگاهی بیندازید و ببینید با آن چه کاری می توانید انجام دهید. و همانطور که می بینید ، PICO دارای 5 پین I/O دیجیتال و 3 پین ورودی آنالوگ است. که به شرح زیر استفاده می شود:

پین سنسور اولتراسونیک:

• VCC (سنسور اولتراسونیک) - VCC (PICO)
• GND (سنسور اولتراسونیک) - GND (PICO)
• Trig (سنسور اولتراسونیک) - A1 (PICO)
• اکو (سنسور اولتراسونیک) - A0 (PICO)

اکنون تنها چیزی که نیاز دارید این است که سنسور اولتراسونیک را با PICO وصل کنید و مطمئن شوید که همه چیز بی نقص است.

مرحله 4: طرح سنسور اولتراسونیک

اکنون باید برنامه ای بسازید که فاصله اندازه گیری شده توسط سنسور اولتراسونیک را گرفته و آن را روی مانیتور سریال نمایش دهید. به طوری که می توانید مطالبی را دریافت کنید و مطمئن شوید که همه چیز به هم متصل شده و به درستی کار می کند.

یک تابع ایجاد کنید که اندازه گیری فاصله نامیده می شود و وظیفه اندازه گیری زمان بین ارسال سیگنال و دریافت آن و محاسبه فاصله را بر عهده دارد. همچنین باید خوانش ها را روی مانیتور سریال خود نمایش دهید تا بتوانید پروژه را در IDE اشکال زدایی کنید.

اگر نمی خواهید برنامه خود را بنویسید ، می توانید برنامه پیوست را بارگیری کنید. همچنین می توانید قرائت های مانیتور سریال را از تصویر بالا مشاهده کنید.

مرحله 5: اتصال زنگ صدا

حال ، سنسور شما فاصله بین خود و هر جسمی را که در جلوی آن قرار دارد می دهد. شما باید کاری با قرائت ها انجام دهید ، و همانطور که قبلاً گفتیم ، هنگامی که جسم مقابل سنسور از حد زیادی خارج می شود ، صدای زنگ بلند می شود.

کار با بوزرها بسیار ساده است ، زیرا آنها فقط دو حالت عملکرد دارند ، روشن یا خاموش. آنها همچنین فقط دو پا دارند ، یکی مثبت (پای بلند) ، و دیگری منفی (پای کوتاه).

• هنگامی که 5V به زنگ صدا اعمال می شود ، روشن می شود و صدای بلند وزوز را ایجاد می کند.
• هنگامی که 0V به زنگ صدا اعمال می شود ، خاموش می شود و هیچ وزوز ایجاد نمی شود.

مرحله 6: برنامه نویسی Buzzer

شما می خواهید هنگامی که جسم مقابل سنسور بیش از 20 سانتیمتر می شود ، وزوز شروع به وزوز کند و هنگامی که شیء نزدیکتر می شود ، خاموش می شود.

برنامه پیوست شامل کدی است که از سنسور اولتراسونیک خوانده می شود و سفارشات را به زنگ صدا ارسال می کند. هنگامی که شی بیشتر از 20 سانتی متر است شروع به ایجاد سر و صدا می کند و هنگامی که نزدیکتر از آن است متوقف می شود.

به یاد داشته باشید که می توانید کد را به هر قواعد و فاصله ای که می خواهید سفارشی کنید.

مرحله 7: اتصال LED ها

اکنون ، می خواهید سه LED را به پروژه خود اضافه کنید تا تعاملی تر و پویاتر شود.

ما از LED های معمولی 5 میلی متری استفاده کردیم ، و اینها فقط دو پا دارند ، یک پا مثبت (یک پا بلند) و یک منفی (یک پای کوتاه). و وقتی 5 ولت را به led وصل می کنیم ، وقتی 0 ولت را اعمال می کنیم ، روشن می شود. شما می توانید از هر نوع LED که می خواهید در اینجا استفاده کنید ، استفاده کنید ، و اگر سوالی در مورد آن دارید ، با خیال راحت آنها را بپرسید.

مرحله 8: برنامه ریزی LED ها

ما در پروژه خود از 3 LED استفاده کردیم که بسته به فاصله بین سنسور و جسم مقابل روشن می شوند.

چراغ آبی هنگامی روشن می شود که فاصله کمتر از 10 سانتی متر باشد. چراغ زرد زمانی روشن می شود که فاصله بین 10 سانتی متر و 20 سانتی متر باشد. وقتی فاصله از 20 سانتی متر بیشتر شود ، چراغ قرمز روشن می شود.

و باز هم ، به یاد داشته باشید که می توانید قوانینی را تنظیم کنید که نحوه روشن شدن LED های شما را کنترل می کند.

مرحله 9: اتصال منبع تغذیه

در این مرحله ، شما می خواهید توانایی استفاده از زنگ کوچک خود را بدون مجبور به اتصال آن به کامپیوتر داشته باشید. بنابراین ، یک باتری 9 ولت به پروژه خود اضافه کنید و آن را به PICO خود وصل کنید.

• سیم قرمز مثبت (باتری) - Vin (PICO)
• سیم سیاه منفی (باتری) - GND (PICO)

و اکنون ، سیستم زنگ هشدار شما بدون نیاز به اتصال به رایانه کار می کند.

مرحله دهم: تمام شدی

تبریک می گویم! اکنون دستگاهی دارید که بر اساس فاصله جسم مقابل به شما هشدار می دهد. همچنین ، فراموش نکنید که می توانید قوانین آن را سفارشی کنید و نحوه و دلیل ایجاد صدا را تغییر دهید.

می توانید ما را در صفحه فیس بوک ما و در mellbell.cc پیدا کنید. و لطفاً سوالات خود را بپرسید ، خوشحال می شویم به آنها پاسخ دهیم:)