Ultragarso radaras naudojant „Arduino Nano“ir serijinį braižytuvą: 10 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Šioje instrukcijoje sužinosime apie servo bibliotekos pagrindus, taip pat nustatysime ultragarso jutiklį ir naudosime jį kaip radarą. šio projekto išvestis bus matoma serijinio braižytuvo monitoriuje.

Prekės

-Arduino Nano.

-Bandomoji Lenta.

-Klijų pistoletas.

-Trumpi laidai.

-PC į Arduino USB.

1 veiksmas: prijunkite „Arduino“prie jutiklio ir servo

vykdykite prijungimo schemą, kaip aprašyta.

ultragarso jutiklis

- suaktyvinkite „Arduino“pin2

- aidas prie arduino pin3

- Vcc ir Gnd atitinkamai iki 5v ir Gnd

servo:

- ruda viela prie žemės

- raudona viela į vcc

- geltona/oranžinė viela prie 9 kaiščio (jungčių schemoje pateiktos jungtys nėra tokios, kaip aprašyta, kad būtų pasiektas geriausias rezultatas)

2 žingsnis: Jutiklio nustatymas

karštai klijuokite servo ant kartono gabalo.

servo komplektuojamas su įvairiais priedais prie veleno.

pritvirtinkite plokščią ir didelę variklio veleną ir visiškai pasukite į vieną pusę.

matote, kad servo sistema gali pasukti tik iki 180 laipsnių ribos bet kuria kryptimi.

Dabar atitinkamai sureguliuokite priedą taip, kad jis būtų visiškai tiesiai 180 laipsnių kampu.

tada karštai klijuokite jutiklį prie priedo, kaip parodyta paveikslėlyje.

Dabar servo sistema turi sugebėti pasukti jutiklį nuo 0 iki 180 laipsnių.

3 žingsnis: „Arduino“nustatymas

kai visa sąranka atrodo kaip paveikslėlyje, prijunkite „Arduino“prie kompiuterio ir paleiskite „Arduino IDE“. Tolesniuose žingsniuose žingsnis po žingsnio paaiškinamas kiekvienas kodo blokas.

4 žingsnis: kintamųjų deklaravimas

#include tai biblioteka, reikalinga norint veiksmingai paleisti servo variklį, kuriam reikalingas pwm signalas.

trigeris, aidas, trukmė, atstumas yra sveikieji skaičiai. atitinkamai apibrėžiami gaiduko ir aido kaiščiai.

sukuriamas kintamasis „servo“, skirtas spręsti varikliui, kurį mes prijungėme, „Arduino“gali palaikyti kelis servo įrenginius, jei tik jie gali tiekti energiją ir turi pakankamai tų valdymo kaiščių.

5 veiksmas: sąranka ir ciklas

tuštumos nustatymo funkcijoje deklaruokite kaiščio režimus, kaip parodyta paveikslėlyje.

tuštumos ciklo funkcijoje iškvieskite dvi kitas funkcijas, pvz., kairę ir dešinę, šios funkcijos vėliau bus sukurtos variklio velenui pasukti.

taip pat pradėkite nuoseklųjį ryšį tarp „Arduino“ir kompiuterio, kurio duomenų perdavimo sparta yra 9600, kurios pakanka mūsų programai palaikyti.

6 žingsnis: kairėn ir dešinėn

mikro servo gali pasukti nuo 0 iki 180 laipsnių kampu.

kad pasiektume tą judesį, turime sukurti šlavimo judesio funkciją.

nors tai galima padaryti naudojant vieną funkciją, tai dar vienas būdas tai padaryti.

kiekviename kodo bloke randame sveiką skaičių „atstumas“, nurodant funkcijos echoloop () grąžinimo vertę.

ši funkcija apskaičiuoja objekto atstumą nuo jutiklio.

funkcijose yra terminai serial.print () ir serial.println ().

norėdami, kad serijinis braižytuvas nubrėžtų kintamuosius, mums reikia atspausdinti juos tokiu formatu.

Serial.print (kintamasis 1);

Serial.print ("");

Serial.println (kintamasis 2);

mūsų atveju kintamasis 1 yra kampas, o kintamasis - atstumas.

7 žingsnis: Atstumo apskaičiavimas

jutikliui reikalingas 10 mikrosekundžių impulsas, kad būtų išsiųstas ultragarsinis signalas, kuris turėtų atspindėti objektą ir jį priims imtuvas. kaip parodyta pranešime, kodas sukurtas būtent taip.

kai yra žinoma atspindžio trukmė, objekto atstumą galima lengvai apskaičiuoti.

ultragarsas taip pat sklinda garso greičiu ore 343 m/s.

apskaičiuotas atstumas dabar grąžinamas ten, kur funkcija vadinama.

8 veiksmas: įkelkite kodą ir pradėkite

Kai kodas bus patikrintas ir įkeltas, tiesiog padėkite objektus priešais jutiklį ir paleiskite jį.

prisimink mano įdėtus objektus

- multimetras kairėje nuo jutiklio

- juoda dėžutė arti ir priešais jutiklį

- mėlyna dėžutė į dešinę tam tikru atstumu

9 veiksmas: nuoseklaus braižytuvo aiškinimas

atidarykite serijinį braižytuvą eidami į įrankius.

naujausiame „Arduino IDE“yra serijinis braižytuvas, todėl atnaujinkite IDE.

brėžinyje randame mėlyną trikampę bangą, kuri yra servo kampo grafikas.

raudonas grafikas yra atstumas, apskaičiuotas jutiklio.

kuo arčiau objekto, tuo žemiau krinta raudonas sklypas.

kuo toliau objektas, tuo raudonesnis siužetas tampa aukštesnis ir šiek tiek nepastovus.

galite pastebėti tris pagrindines siužeto depresijas

- artimas nuliui laipsnių mėlyname sklype - multimetras.

- šlaito aukštyn ir žemyn šlaito viduryje - juodoji dėžė

- mėlynojo sklypo viršūnėje - mažesnė depresija, nes objektas yra toliau - mėlyna dėžutė, esanti toli į dešinę.

naudokite mėlyną grafiką kaip atskaitos kampą, kuris kinta nuo 0 iki 180 laipsnių

matuojamas objektų atstumas svyruoja nuo 2 iki 200 cm, priklausomai nuo objekto jautrumo.

10 žingsnis: atsargumo priemonės

nedėkite daiktų iš audinio. audinys išsklaido ultragarsą ir sukelia projektą, kurio vertės yra 2000 cm.

jis tinka kietiems objektams.

įsitikinkite, kad objekto aukščio pakanka ultragarso impulsui perimti.

sureguliuokite vėlavimą dešinėje (), kairėje (), kad jutiklis suktųsi greičiau.