Liidesega ultraheli vahemikmoodul HC-SR04 koos Arduinoga: 5 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Hei, mis lahti, poisid! Akarsh siin CETechist.

See minu projekt on natuke lihtsamal poolel, kuid sama lõbus kui teised projektid. Selles projektis ühendame ultraheli kaugusanduri mooduli HC-SR04. See moodul genereerib ultrahelilaineid, mis jäävad inimeste kuuldavast vahemikust välja, ning genereeritud laine edastamise ja vastuvõtmise vahelise viivituse põhjal arvutatakse kaugus.

Siin ühendame selle anduri Arduinoga ja proovime jäljendada parkimisabisüsteemi, mis vastavalt kaugusele taga olevast takistusest tekitab erinevaid helisid ja süttib ka erinevaid LED -e vastavalt kaugusele.

Nii et asume nüüd lõbusa osa juurde.

Samm: hankige oma projektide jaoks trükkplaadid

PCBWAY tellimiseks veebis odavalt!

Saate odavalt odavat 10 kvaliteetset trükkplaati, mis tarnitakse teie koduuksele. Samuti saate esimese tellimuse saatmisel allahindlust. Laadige oma Gerberi failid PCBWAY -le üles, et need saaksid kvaliteetse ja kiire töötlemisajaga. Vaadake nende veebipõhist Gerberi vaataja funktsiooni. Preemiapunktidega saate nende kingipoodidest tasuta kraami.

2. samm. Teave HC-SR04 ultraheli vahemikmooduli kohta

Ultraheli andur (või andur) töötab samadel põhimõtetel nagu radarisüsteem. Ultraheli andur võib muuta elektrienergia akustilisteks laineteks ja vastupidi. Akustiline lainesignaal on ultrahelilaine, mis liigub sagedusel üle 18 kHz. Kuulus ultraheli HC SR04 genereerib ultrahelilaineid 40 kHz sagedusel. Sellel moodulil on 4 tihvti, mis on Echo, Trigger, Vcc ja GND

Tavaliselt kasutatakse ultraheli anduriga suhtlemiseks mikrokontrollerit. Kauguse mõõtmise alustamiseks saadab mikrokontroller ultrahelisensorile päästikusignaali. Selle käivitussignaali töötsükkel on HC-SR04 ultraheli anduri jaoks 10 µS. Vallandamisel tekitab ultraheliandur kaheksa akustilist (ultraheli) lainepurset ja käivitab ajaloenduri. Niipea kui peegeldunud (kajasignaal) on vastu võetud, taimer peatub. Ultrahelianduri väljundiks on kõrge impulss, mille kestus on sama, mis ajavahe edastatud ultraheli purunemiste ja vastuvõetud kajasignaali vahel.

Mikrokontroller tõlgendab ajasignaali kauguseks, kasutades järgmist funktsiooni:

Kaugus (cm) = kajaimpulsi laius (mikrosekundid)/58

Teoreetiliselt saab kaugust arvutada TRD (aja/kiiruse/vahemaa) mõõtmise valemi abil. Kuna arvutatud vahemaa on ultraheliandurist objektini ja tagasi andurini läbitud vahemaa, on see kahesuunaline teekond. Jagades selle vahemaa 2 -ga, saate määrata tegeliku kauguse andurist objektini. Ultraheli lained liiguvad helikiirusel (343 m/s 20 ° C juures). Objekti ja anduri vaheline kaugus on pool helilaine läbitud vahemaast ja seda saab arvutada järgmise funktsiooni abil:

Kaugus (cm) = (kulunud aeg x helikiirus)/2

Samm: ühenduste tegemine

Selle sammu jaoks on vajalikud materjalid - Arduino UNO, ultraheli kaugusanduri moodul HC -SR04, valgusdioodid, pietsosummer, hüppajakaablid

Ühendused tuleb teha järgmistes etappides:

1) Ühendage anduri kajapulk Arduino GPIO tihvtiga 11, anduri käivitusnõel anduriga Arduino UNO GPIO tihvtiga 12 ja anduri Vcc ja GND kontaktid Arduino 5V ja GND -ga.

2) Võtke 3 valgusdioodi ja ühendage valgusdioodide katoodid (tavaliselt pikem jalg) Arduino GPIO tihvtidega 9, 8 ja 7. Ühendage nende valgusdioodide anood (üldiselt lühem jalg) GND -ga.

3) Võtke piesosummer. Ühendage selle positiivne tihvt Arduino GPIO tihvtiga 10 ja negatiivne tihvt GND -ga.

Ja sel viisil tehakse projekti ühendused. Nüüd ühendage Arduino arvutiga ja jätkake järgmiste sammudega.

Samm: kodeerige Arduino UNO moodul

Selles etapis laadime koodi üles meie Arduino UNO -sse, et mõõta lähedalasuva takistuse kaugust ja selle kauguse järgi kosta helisignaal ja süttib LED -id. Samuti näeme kaugnäitu Serial Monitoril. Järgmised sammud on järgmised:

1) Liikuge siit projekti GitHubi hoidlasse.

2) Githubi hoidlas näete faili nimega "sketch_sep03a.ino". See on projekti kood. Avage see fail ja kopeerige sinna kirjutatud kood.

3) Avage Arduino IDE ja valige õige plaat ja COM -port.

4) Kleepige kood oma Arduino IDE -sse ja laadige see Arduino UNO tahvlile.

Ja sel viisil tehakse ka selle projekti kodeeriv osa.

Samm: aeg mängida

Niipea, kui kood on üles laaditud, saate avada jadamonitori, et näha ultrahelianduri mooduli kaugusnäiteid, mida näidikud aja jooksul pidevalt uuendavad. Võite panna mõne takistuse ultrahelimooduli ette ja jälgida seal näidatud näidu muutumist. Lisaks jadamonitoril näidatud näitajatele näitavad summeriga ühendatud valgusdioodid ja sumin ka takistust erinevates vahemikes järgmiselt:

1) Kui lähima takistuse kaugus on üle 50 cm. Kõik valgusdioodid oleksid väljalülitatud olekus ja helisignaal ei hakka helisema.

2) Kui lähima takistuse kaugus on väiksem või võrdne 50 cm, kuid suurem kui 25 cm. Seejärel süttib esimene LED ja helisignaal tekitab piiksu, mille viivitus on 250 ms.

3) Kui lähima takistuse kaugus on väiksem või võrdne 25 cm, kuid suurem kui 10 cm. Seejärel süttib esimene ja teine LED ning helisignaal tekitab 50 ms viivitusega piiksu.

4) Ja kui lähima takistuse kaugus on alla 10 cm. Seejärel süttivad kõik kolm LED -i ja helisignaal teeb pidevat heli.

Sel viisil tajub see projekt kaugust ja annab vastavalt kaugusele erinevaid märke.

Loodetavasti teile õpetus meeldis.