Ultraäänitutka Arduino Nanon ja sarjaplotterin avulla: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tässä opetusohjelmassa opimme servokirjaston perusteista sekä ultraäänianturin asettamisesta ja sen käyttämisestä tutkana. tämän projektin tulos näkyy sarjaplotterin näytöllä.

Tarvikkeet

-Arduino Nano.

-Leipälauta.

-Liimapistooli.

-Hyppyjohdot.

-PC Arduinon USB: lle.

Vaihe 1: Liitä Arduino anturiin ja servoon

noudata kuvattua kytkentäkaaviota.

ultraäänianturi

- laukaista Arduinon pin2: een

- kaiku arduinon pin3: een

- Vcc ja Gnd - 5v ja Gnd

servo:

- ruskea johto maahan

- punainen lanka vcc: hen

- keltainen/oranssi lanka nastaan 9 (kytkentäkaaviossa näkyvät liitännät eivät ole samat kuin kuvattu, seuraa kuvausta parhaan tuloksen saavuttamiseksi)

Vaihe 2: Asenna anturi

kuumaa liimaa servo pahville.

servon mukana tulee erilaisia kiinnikkeitä akselille.

kiinnitä litteä ja suuri moottorin akselille ja kierrä sitä kokonaan toiselle puolelle.

huomaat, että servo voi kääntyä vain 180 asteen rajaan kumpaankin suuntaan.

Säädä nyt lisälaite vastaavasti, jotta se istuu täydellisesti suoraan 180 asteen kulmassa.

liimaa sitten anturi kuumaliimalla kiinnikkeeseen kuvan osoittamalla tavalla.

servon on nyt voitava kääntää anturia 0-180 astetta.

Vaihe 3: Arduinon asentaminen

kun koko asennus näyttää kuvan mukaiselta, liitä Arduino tietokoneeseen ja käynnistä Arduino IDE. jokaisessa koodilohossa on vaihe vaiheelta selitys seuraavissa vaiheissa.

Vaihe 4: Muuttujien ilmoittaminen

#Sisällytä se on kirjasto, joka tarvitaan servomoottorin tehokkaaseen käyttöön, joka vaatii pwm -signaalin.

liipaisin, kaiku, kesto, etäisyys ovat kaikki kokonaislukuja. liipaisimen ja kaiun nastat määritellään vastaavasti.

muuttuja "servo" luodaan osoittamaan moottori, johon olemme liittäneet Arduino voi tukea useita servoja niin kauan kuin se voi syöttää virtaa ja sillä on tarpeeksi näitä ohjaustappeja.

Vaihe 5: Asennus ja silmukka

ilmoita nolla -asetustoiminnossa nastatavat kuten kuvassa.

kutsu tyhjäkäyrätoiminnossa kaksi muuta toimintoa, kuten vasen ja oikea, nämä toiminnot rakennetaan myöhemmin pyörimään moottorin akselia.

Aloita myös sarjaliikenne Arduinon ja tietokoneen välillä siirtonopeudella 9600, joka riittää tukemaan sovellustamme.

Vaihe 6: Vasen ja oikea

Mikroservo voi pyöriä 0-180 asteen kulmassa.

tämän liikkeen saavuttamiseksi meidän on rakennettava pyyhkäisyliike.

vaikka se voidaan tehdä yhdellä toiminnolla, tämä on toinen tapa tehdä se.

kustakin koodilohosta löydämme kokonaisluvun "etäisyys" funktion echoloop () palautusarvon.

tämä toiminto laskee kohteen etäisyyden anturista.

toiminnot sisältävät termejä serial.print () ja serial.println ().

saada sarjaplotteri piirtämään muuttujat, jotka meidän on tulostettava tässä muodossa.

Serial.print (muuttuja1);

Serial.print ("");

Sarja.println (muuttuja2);

meidän tapauksessamme muuttuja1 on kulma ja muuttuja2 on etäisyys.

Vaihe 7: Etäisyyden laskeminen

anturi vaatii 10 mikrosekunnin pulssin lähettääkseen ultraäänisignaalin, jonka pitäisi sitten heijastua kohteesta ja vastaanotin vastaanottaa sen. kuten kuvasta näkyy, koodi on suunniteltu juuri sellaiseksi.

kun heijastuksen kesto on tiedossa, kohteen etäisyys voidaan laskea helposti.

Myös ultraääni kulkee äänen nopeudella ilmassa 343 m/s.

laskettu etäisyys palautetaan nyt mihin tahansa funktion kutsumiseen.

Vaihe 8: Lataa koodi ja aloita

Kun koodi on vahvistettu ja ladattu, aseta vain joitain esineitä anturin eteen ja suorita se.

muistaa asettamani esineet

- yleismittari anturin vasemmalla puolella

- musta laatikko anturin lähellä ja edessä

- sininen laatikko oikealla jonkin matkan päässä

Vaihe 9: Sarjakuvaajan tulkinta

avaa sarjaplotteri siirtymällä työkaluihin.

uusimmassa Arduino IDE: ssä on sarjaplotteri, joten päivitä IDE.

kaaviosta löydämme sinisen kolmion aallon, joka on servon kulman käyrä.

punainen kuvaaja on anturin laskeman etäisyyden etäisyys.

mitä lähempänä kohdetta, sitä matalampi punainen juoni putoaa.

mitä kauemmas kohde, sitä korkeampi ja hieman epätasainen punainen juoni muuttuu.

voit huomata juonen kolme suurta masennusta

- lähellä nolla astetta sinisellä tontilla - yleismittari.

- keskellä ylä- ja alamäkeä - musta laatikko

- sinisen juonen huipulla - pienempi masennus, koska kohde on kauempana - sininen laatikko sijoitettu kauas oikealle puolelle.

käytä sinistä käyrää viitteenä kulmasta, joka vaihtelee välillä 0 - 180 astetta

mitattujen kohteiden etäisyys vaihtelee 2-200 cm kohteen herkkyydestä riippuen.

Vaihe 10: Varotoimet

älä aseta kankaasta tehtyjä esineitä. kangas hajottaa ultraäänet ja saa projektin oksentamaan arvoja alueella 2000 cm.

se on hyvä kiinteille esineille.

Varmista, että kohteen korkeus on riittävä ultraäänipulssin sieppaamiseen.

säädä viive oikealla (), vasemmalla (), toiminnolla, jotta anturi pyörii nopeammin.