Arduino ultraheli mobiilne sonar: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Kas olete kunagi mõelnud, kuidas uurida püramiidi sisemust? Ookeani sügav tume ala? Koobas, mis on äsja avastatud? Neid kohti peetakse meestele sisenemiseks ohtlikuks, seetõttu on sellise uurimise jaoks kohustatud mehitamata masin, näiteks robotid, droonid jne, mis on tavaliselt varustatud kaameratega, infrapunakaamerad jne, et tundmatut piirkonda otse vaadata ja kaardistada. nõuab teatud valgustugevust ja saadud andmed on suhteliselt suured. Seetõttu peetakse sonari süsteemi üldiseks alternatiiviks.

Nüüd saame ultrahelianduri abil ehitada ühe kaugjuhtimisega sonariradari. See meetod on odav, komponente on suhteliselt lihtne hankida ja seda on lihtne ehitada ning mis veelgi olulisem, see aitab meil paremini mõista täiustatud õhust skaneerimise ja kaardistamise instrumentide põhisüsteemi.

Samm: põhiteooria

A. Sonar

Selles projektis kasutatav ultraheli HC-SR04 on võimeline skaneerima 2 cm kuni 400 cm. Kinnitame anduri servomootorile, et ehitada toimiv pöörlev sonar. Seadsime servo 0,1 sekundiks pöörlema ja veel 0,1 sekundiks seisma, kuni see jõuab 180 kraadini, ja kordame, naastes algasendisse, ning Arduino abil saame anduri näidu igal hetkel, kui servo peatub. Andmeid kombineerides joonistame 400 cm raadiusega kaugusnäitude graafiku 180 kraadi vahemikus.

B. Kiirendusmõõtur

Kiirendusmõõturi MPU-6050 andurit kasutatakse kiirenduste mõõtmiseks x, y ja z telje ümber. Mõõtmiste muutmisest 0,3 sekundilise muutumiskiirusega saame nende telgede ümber nihkeid, mida saab kombineerida sonari andmetega, et täpselt määrata iga skannimise asukoht. Andmeid saab vaadata Arduino IDE jadamonitorist.

C. RC 2WD auto

Moodul kasutab 2 alalisvoolumootorit, mida juhib L298N mootorijuht. Põhimõtteliselt kontrollib liikumist iga mootori pöörlemiskiirus (kõrge ja madala vahel) ja selle suund. Koodis muudetakse liikumise juhtnupud (edasi, tagasi, vasakule, paremale) käskudeks, mis kontrollivad iga mootori kiirust ja suunda, seejärel edastatakse need mootorid juhtiva mootori kaudu. HC-06 Bluetooth-moodulit kasutatakse traadita ühenduse loomiseks Arduino ja mis tahes Android-põhiste seadmete vahel. Pärast mooduli ühendamist saatmis- ja vastuvõtutihvtiga ühendatakse see seadmega. Kui ühendus on loodud, saab kasutaja installida mis tahes Bluetooth -juhtimisrakenduse ja seadistada 5 põhinuppu ning määrata nupule lihtsad käsud (l, r, f, b ja s). (vaikimisi sidumiskood on 0000) Seejärel tehakse juhtimisahel.

D. Ühendus arvutiga ja andmete tulemus

Saadud andmed tuleb edastada tagasi arvutisse, et neid saaksid töödelda Arduino ja MATLAB. Sobiv meetod oleks traadita ühenduse seadistamine, kasutades WiFi -moodulit, näiteks ESP8266. Moodul seab sisse traadita võrgu ja arvuti peab sellega ühenduse looma ning andmete lugemiseks traadita ühenduse pordi läbi lugema. Sel juhul kasutame prototüübi jaoks arvutiga ühendamiseks endiselt USB -andmesidekaablit.

2. samm: osad ja komponendid

3. samm: kokkupanek ja juhtmestik

1. Kinnitage ultraheliandur mini leivalauale ja kinnitage mini leivalaud servo tiiva külge. Servo tuleb kinnitada autokomplekti esiküljele.

2. Autokomplekti kokkupanek, järgides kaasasolevaid juhiseid.

3. Ülejäänud osade asendit saab sõltuvalt juhtmestiku paigutusest vabalt paigutada.

4. Juhtmestik:

A. Võimsus:

Välja arvatud L298N mootorijuht, vajavad ülejäänud osad ainult 5 V sisendit, mida saab saada Arduino 5 V väljundpordist, samas kui GND tihvtid Arduino GND pordiga, seega saab toite ja GND joondada leivaplaadil. Arduino jaoks saadakse toide USB -kaablist, mis on ühendatud arvuti või powerbankiga.

B. HC-SR04 ultraheli andur

Päästiku tihvt - 7

Kajapin - 4

C. Servo SG-90

Juhttihvt - 13

D. HC-06 Bluetooth-moodul

Rx Pin - 12

Tx Pin - 11

*Bluetooth -käsud:

Esikülg - "f"

Tagasi - "b"

Vasak - "l"

Õige - "r"

Peatage kõik liigutused - 's'

E. MPU-6050 kiirendusmõõtur

SCL Pin - analoog 5

SDA tihvt - analoog 4

INT tihvt - 2

F. L298N mootorijuht

Vcc - 9V aku ja Arduino 5V väljund

GND - mis tahes GND ja 9V aku

+5 - Arduino VIN -sisend

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - parem alalisvoolumootor -

OUTB - parem alalisvoolumootor +

OUTC - vasak alalisvoolumootor -

VÄLJAS - Vasak alalisvoolumootor +

ENA - juht 5V (kaitselüliti)

ENB - juht 5V (kaitselüliti)

Samm: Arduino kood

Autorid failis sisalduvate algkoodide loojatele ja Satyavrat

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

Samm: MATLAB -kood

Palun muutke COM -port vastavalt kasutatavale pordile.

Kood saab Arduinost sadama kaudu edastatud andmed. Kui see on käivitatud, kogub see andmeid sageli, järgides sonari tehtud pühkimiste arvu. Töötav MATLAB -kood tuleb peatada, et saada andmeid kaare graafiliste graafikute kujul. Kaugus keskpunktist graafikuni on sonari mõõdetud kaugus.

6. samm: tulemus

Samm 7: Järeldus

Täpseks kasutamiseks pole see projekt kaugeltki täiuslik, seega ei sobi see professionaalseteks mõõtmistöödeks. Kuid see on hea isetegemise projekt maadeavastajatele sonari ja Arduino projektide tundmaõppimiseks.