„Arduino“ultragarsinis mobilusis sonaras: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Ar kada susimąstėte, kaip ištirti piramidės vidų? Gili tamsi vandenyno zona? Ola, kuri ką tik buvo atrasta? Manoma, kad į šias vietas vyrams patekti yra nesaugu, todėl tokiam tyrinėjimui reikalinga nepilotuojama mašina, pvz., Robotai, bepiločiai orlaiviai ir kt., Paprastai aprūpinti fotoaparatais, infraraudonųjų spindulių kameros ir pan., Kad gyvai būtų galima peržiūrėti ir žemėlapiuoti nežinomą zoną. reikalingas tam tikras šviesos intensyvumas, o gauti duomenys yra palyginti dideli. Todėl sonaro sistema laikoma bendra alternatyva.

Dabar mes galime sukurti vieną nuotoliniu būdu valdomą sonaro radaro automobilį, naudodami ultragarso jutiklį. Šis metodas yra nebrangus, palyginti lengvai gaunami komponentai ir lengvai sukuriamas, o dar svarbiau - tai padeda geriau suprasti pagrindinę pažangių skenavimo ir kartografavimo prietaisų sistemą.

1 žingsnis: pagrindinė teorija

A. Sonaras

Šiame projekte naudojamas ultragarsinis jutiklis HC-SR04 gali nuskaityti nuo 2 iki 400 cm. Mes pritvirtiname jutiklį prie servo variklio, kad sukurtume veikiantį sonarą, kuris sukasi. Mes nustatome, kad servo suktųsi 0,1 sekundės ir sustotų dar 0,1 sekundės, tuo pačiu metu, kol pasieks 180 laipsnių, ir kartojame grįždami į pradinę padėtį, o naudodami „Arduino“mes gausime jutiklio rodmenis kiekvieną kartą, kai servo sustoja. Sujungę duomenis, eskizuojame 400 cm spindulio atstumo rodmenų grafiką 180 laipsnių diapazone.

B. Akselerometras

Akselerometro jutiklis MPU-6050 naudojamas pagreičių apie x, y ir z ašis kiekiui matuoti. Pakeitus matavimus, kurių pokytis yra 0,3 sekundės, mes gauname poslinkius aplink šią ašį, kurie gali būti derinami su sonaro duomenimis, kad būtų galima tiksliai nustatyti kiekvieno nuskaitymo padėtį. Duomenis galima peržiūrėti iš „Arduino IDE“serijinio monitoriaus.

C. RC 2WD automobilis

Modulis naudoja 2 nuolatinės srovės variklius, kuriuos valdo L298N variklio tvarkyklė. Iš esmės judėjimą valdo kiekvieno variklio sukimosi greitis (tarp didelio ir mažo) ir jo kryptis. Kode judesio valdikliai (pirmyn, atgal, kairėn, dešinėn) paverčiami komandomis, skirtomis valdyti kiekvieno variklio greitį ir kryptį, tada perduodami per variklio valdiklį. „HC-06“„Bluetooth“modulis naudojamas belaidžiam ryšiui tarp „Arduino“ir bet kokių „Android“įrenginių užtikrinti. Po to, kai modulis yra prijungtas prie perdavimo ir priėmimo kaiščio, jis prijungiamas prie įrenginio. Užmezgus ryšį, vartotojas gali įdiegti bet kurią „Bluetooth“valdymo programą ir nustatyti 5 pagrindinius mygtukus bei priskirti paprastas komandas (l, r, f, b ir s). (numatytasis susiejimo kodas yra 0000) Tada atliekama valdymo grandinė.

D. Ryšys su kompiuteriu ir duomenų rezultatas

Gautus duomenis reikia persiųsti atgal į kompiuterį, kad juos galėtų perskaityti „Arduino“ir „MATLAB“. Tinkamas metodas būtų belaidžio ryšio nustatymas naudojant „Wi -Fi“modulį, pvz., ESP8266. Modulis nustato belaidį tinklą, o kompiuteris turi prisijungti prie jo ir skaityti belaidžio ryšio prievadą, kad galėtų skaityti duomenis. Šiuo atveju prototipui prijungti prie kompiuterio vis tiek naudojame USB duomenų kabelį.

2 žingsnis: dalys ir komponentai

3 žingsnis: surinkimas ir prijungimas

1. Pritvirtinkite ultragarso jutiklį prie mini duonos lentos ir pritvirtinkite mini duonos lentą ant servo sparno. Servo sistema turi būti pritvirtinta automobilio rinkinio priekyje.

2. Automobilio rinkinio surinkimas pagal pateiktas instrukcijas.

3. Likusią dalių padėtį galima laisvai išdėstyti, atsižvelgiant į laidų išdėstymą.

4. Laidai:

A. Galia:

Išskyrus L298N variklio tvarkyklę, likusioms dalims reikia tik 5 V maitinimo šaltinio, kurį galima gauti iš „Arduino“5 V išvesties prievado, o GND kaiščiai prijungti prie „Arduino“GND prievado, todėl galią ir GND galima suderinti prie duonos lentos. „Arduino“energija gaunama naudojant USB kabelį, prijungtą prie kompiuterio arba „Powerbank“.

B. Ultragarsinis jutiklis HC-SR04

Įjungimo kaištis - 7

Echo kaištis - 4

C. Servo SG-90

Valdymo kaištis - 13

D. „HC-06“„Bluetooth“modulis

Rx kaištis - 12

„Tx Pin“- 11

*„Bluetooth“komandos:

Priekyje - „f“

Atgal - „b“

Kairė - „l“

Teisingai - „r“

Sustabdykite bet kokį judesį -

E. MPU-6050 Akselerometras

SCL kaištis - analoginis 5

SDA kaištis - 4 analogas

INT kaištis - 2

F. L298N variklio vairuotojas

Vcc - 9 V baterija ir „Arduino“5 V išėjimas

GND - bet kuri GND ir 9V baterija

+5 - „Arduino“VIN įvestis

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - dešinysis nuolatinės srovės variklis -

OUTB - dešinysis nuolatinės srovės variklis +

OUTC - kairysis nuolatinės srovės variklis -

OUTD - kairysis nuolatinės srovės variklis +

ENA - 5V tvarkyklė (grandinės pertraukiklis)

ENB - 5V vairuotojas (grandinės pertraukiklis)

4 žingsnis: „Arduino“kodas

Kreditai į failą įtrauktų originalių kodų ir „Satyavrat“kūrėjams

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Mapmake…

5 žingsnis: MATLAB kodas

Pakeiskite COM prievadą pagal naudojamą prievadą.

Kodas gaus duomenis, perduotus iš „Arduino“per uostą. Kai jis paleidžiamas, jis dažnai renka duomenis, atsižvelgdamas į sonaro atliktų šlavimų skaičių. Norint gauti duomenis lanko grafinių brėžinių pavidalu, reikia sustabdyti veikiantį MATLAB kodą. Atstumas nuo centro taško iki grafiko yra atstumas, matuojamas sonaru.

6 žingsnis: rezultatas

7 žingsnis: Išvada

Tiksliam naudojimui šis projektas toli gražu nėra tobulas, todėl netinka profesionalioms matavimo užduotims. Tačiau tai yra geras „pasidaryk pats“projektas tyrinėtojams, norintiems susipažinti su sonaro ir „Arduino“projektais.