AVR -mikrokontrolleri. Ultraääni -etäisyysanturi. HC-SR04 LCD-näytöllä NOKIA 5110: 4 vaihetta

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

Hei kaikki!

Tässä osassa valmistan yksinkertaisen elektronisen laitteen etäisyyden tunnistamiseksi ja nämä parametrit näytetään LCD -näytöllä NOKIA 5110. Parametrit näytetään kaaviona ja numeroina. Laite perustuu mikro -ohjaimeen AVR ATMEGA328P. Laite on varustettu ultraäänianturin etäisyydellä HC-SR04.

Vaihe 1: Kuvaus Komponentit

Laitteen peruskomponentit:

• Mikro -ohjain AVR «ATMEGA328P»
• Mustavalkoinen graafinen LCD -näyttö «NOKIA 5110»
• Ultraääni-etäisyysanturi «HC-SR04»

Mikro -ohjain AVR «ATMEGA328P»

Mukana olevat ominaisuudet:

1. 16-bittinen ajastin/laskuri keskeyttää
2. Ulkoiset keskeytykset
3. Master/slave SPI -sarjaliitäntä

Mustavalkoinen graafinen LCD -näyttö «NOKIA 5110»

Tekniset tiedot:

1. 48 x 84 pisteen LCD -näyttö
2. Sarjaväyläliitäntä, jonka suurin nopeus on 4 Mbit/s
3. Sisäinen ohjain/ohjain «PCD8544»
4. LED-taustavalo
5. Toimii jännitteellä 2.7V-5V, alhainen virrankulutus, se soveltuu akkusovelluksiin
6. Lämpötila -25 ° C - +70 ° C
7. Tukee signaalin CMOS -tuloa

Ultraääni-etäisyysanturi «HC-SR04»

Ominaisuudet ja tekniset tiedot:

1. Virtalähde: +5V DC
2. Lepovirta: <2mA, käyttövirta: 15mA
3. Alueetäisyys: 2-400 cm / 1 " - 13 jalkaa, resoluutio: 0,3 cm
4. Mittauskulma: 30 astetta
5. Liipaisimen tulopulssin leveys: 10uS
6. Mitat: 45 x 20 x 15 mm

Vaihe 2: Miten se toimii?

Ultraäänianturi toimii SONAR- ja RADAR -järjestelmän periaatteella, jota käytetään etäisyyden määrittämiseen kohteeseen.

Ultraäänianturi tuottaa korkeataajuisia ääni (ultraääni) aaltoja. Kun tämä ultraääni osuu kohteeseen, se heijastuu kaikuna, jonka vastaanotin havaitsee alla olevan kuvan mukaisesti.

Mittaamalla etäisyyden, joka tarvitaan kaiun saavuttamiseen vastaanottimeen, voimme laskea etäisyyden.

Tämä on ultraääniyksikön perusperiaate etäisyyden mittaamiseen.

Ultraäänimoduulissa HCSR04 meidän on annettava laukaisupulssi, jotta se tuottaa ultraäänen, jonka taajuus on 40 kHz.

Kun ultraääni on muodostettu eli 8 pulssia 40 kHz, se tekee kaiun korkean. Kaiutappi pysyy korkealla, kunnes se ei saa kaikuääntä takaisin. Joten kaiun tapin leveys on aika, jolloin ääni kulkee kohteeseen ja palaa takaisin. Kun meillä on aikaa, voimme laskea etäisyyden, koska tiedämme äänen nopeuden.

HC -SR04 voi mitata 2 - 400 cm

Etäisyyden laskeminen: Etäisyys = nopeus x aika

Ääniaaltojen nopeus on 343 m/s

Kokonaismatka = 343 x korkean ajan (kaiku) 2

Kokonaismatka jaetaan 2: lla, koska signaali kulkee HC-SR04: stä kohteeseen ja palaa moduuliin HC-SR04

Vaihe 3: Mikro -ohjaimen laiteohjelmiston ohjelmointi

Lataa firmware-mikro-ohjaimen С-koodiohjelma kommentteineen.

Sitten sen kääntäminen HEX -tiedostoon ja lataaminen mikro -ohjaimen flash -muistiin.

Laiteohjelmiston vilkkuminen mikrokontrolleriin:

HEX -tiedoston lataaminen mikro -ohjaimen flash -muistiin. Katso video, jossa on yksityiskohtainen kuvaus mikro -ohjaimen flash -muistin polttamisesta: Mikro -ohjaimen flash -muistin polttaminen…

Vaihe 4: Ultraääni -etäisyysanturipiirin kokoonpano

Liitä komponentit kaavion mukaisesti.

Kytke virta ja se toimii!