Arduino -ultraäänilaite: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Oletko koskaan miettinyt, miten tutkia pyramidin sisäpuolta? Meren syvä tumma alue? Luola, joka on juuri löydetty? Näiden paikkojen katsotaan olevan vaarallisia miesten sisäänpääsylle, joten miehittämättömän koneen on tehtävä tällainen etsintä, kuten robotit, droonit jne., Jotka on yleensä varustettu kameroilla, infrapunakameroilla jne., Jotta voidaan katsella ja kartoittaa tuntematonta aluetta livenä, mutta nämä vaatii tiettyä valon voimakkuutta ja hankitut tiedot ovat suhteellisen suuria. Siksi luotainjärjestelmää pidetään yleisenä vaihtoehtona.

Nyt voimme rakentaa yhden kauko -ohjattavan luotain -tutka -ajoneuvon käyttämällä ultraäänianturia. Tämä menetelmä on edullinen, suhteellisen helppo hankkia komponentteja ja helppo rakentaa, ja mikä tärkeintä, se auttaa meitä ymmärtämään paremmin kehittyneiden antenniskannaus- ja kartoituslaitteiden perusjärjestelmän.

Vaihe 1: Perusteoria

A. Kaikuluotain

Tässä projektissa käytetty HC-SR04-ultraäänianturi pystyy skannaamaan 2-400 cm. Kiinnitämme anturin servomoottoriin rakentaaksemme toimivan luotaimen, joka kääntyy. Asetamme servon kääntymään 0,1 sekunniksi ja pysähtymään vielä 0,1 sekunniksi samanaikaisesti, kunnes se saavuttaa 180 astetta, ja toistamalla palaamalla alkuasentoon, ja käyttämällä Arduinoa saamme anturin lukeman aina, kun servo pysähtyy. Yhdistämällä tiedot piirrämme kaavion etäisyyslukemista 400 cm: n säteellä 180 asteen alueella.

Kiihtyvyysmittari

MPU-6050-kiihtyvyysanturianturia käytetään mittaamaan kiihtyvyyden x-, y- ja z-akselin ympäri. Mittausten muutoksesta 0,3 sekunnin muutosnopeudella saadaan siirtymiä näiden akselien ympärille, jotka voidaan yhdistää kaikuluotaindatan kanssa jokaisen skannauksen sijainnin määrittämiseksi. Tietoja voidaan tarkastella sarjamonitorista Arduino IDE: ssä.

C. RC 2WD -auto

Moduuli käyttää 2 tasavirtamoottoria, joita ohjaa L298N -moottoriajuri. Pohjimmiltaan liikettä ohjataan kunkin moottorin pyörimisnopeudella (korkean ja matalan välillä) ja sen suunnalla. Koodissa liikkeen ohjaimet (eteenpäin, taaksepäin, vasemmalle, oikealle) muunnetaan komennoiksi kunkin moottorin nopeuden ja suunnan ohjaamiseksi, ja sitten ne lähetetään moottoreita ohjaavan moottorin ohjaimen kautta. HC-06 Bluetooth-moduulia käytetään langattoman yhteyden muodostamiseen Arduinon ja minkä tahansa Android-laitteen välillä. Kun moduuli on kytketty lähetys- ja vastaanottotappiin, se yhdistetään laitteeseen. Käyttäjä voi asentaa minkä tahansa Bluetooth -ohjaussovelluksen ja asettaa 5 peruspainiketta ja antaa painikkeelle yksinkertaiset komennot (l, r, f, b ja s), kun yhteys on muodostettu. (oletusparituskoodi on 0000) Tämän jälkeen ohjauspiiri suoritetaan.

Liitäntä tietokoneeseen ja datatulos

Saadut tiedot on lähetettävä takaisin tietokoneelle, jotta Arduino ja MATLAB voivat lukea niitä. Sopiva menetelmä olisi langattoman yhteyden muodostaminen käyttämällä wifi -moduulia, kuten ESP8266. Moduuli perustaa langattoman verkon, ja tietokoneen on muodostettava yhteys siihen ja luettava tiedot langattoman yhteysportin kautta. Tässä tapauksessa käytämme edelleen USB -datakaapelia yhteyden muodostamiseen tietokoneeseen prototyyppiä varten.

Vaihe 2: Osat ja komponentit

Vaihe 3: Kokoaminen ja johdotus

1. Kiinnitä ultraäänianturi minileipälevylle ja kiinnitä mini -leipälevy servon siipiin. Servo on kiinnitettävä autosarjan etuosaan.

2. Kokoa autosarja noudattamalla mukana toimitettuja ohjeita.

3. Muiden osien sijainti voidaan järjestää vapaasti johdotuksen mukaan.

4. Johdotus:

Teho:

L298N -moottoriajuria lukuun ottamatta muut osat tarvitsevat vain 5 V: n virransyötön, joka voidaan saada Arduinon 5 V: n lähtöportista, kun taas GND -nastat Arduinon GND -porttiin, joten teho ja GND voidaan kohdistaa leipälaudalla. Arduinolle virta saadaan USB -kaapelilla, joka on joko liitetty tietokoneeseen tai tehopankkiin.

HC-SR04-ultraääni-anturi

Liipaisintappi - 7

Echo Pin - 4

C. SG-90 Servo

Ohjaustappi - 13

D. HC-06 Bluetooth-moduuli

Rx -nasta - 12

Tx -nasta - 11

*Bluetooth -komennot:

Edessä - 'f'

Takaisin - "b"

Vasen - 'l'

Aivan - "r"

Pysäytä kaikki liikkeet - 's'

E. MPU-6050 kiihtyvyysanturi

SCL -nasta - analoginen 5

SDA -nasta - analoginen 4

INT -nasta - 2

F. L298N -moottorin ohjain

Vcc - 9V akku ja Arduino 5V lähtö

GND - mikä tahansa GND & 9V -akku

+5 - Arduino VIN -tulo

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Oikea tasavirtamoottori -

OUTB - Oikea DC -moottori +

OUTC - Vasen DC -moottori -

ULOS - Vasen DC -moottori +

ENA - ohjain 5V (katkaisija)

ENB - Ohjain 5V (katkaisija)

Vaihe 4: Arduino -koodi

Hyvitykset tiedostoon sisältyvien alkuperäisten koodien luojalle ja Satyavratille

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

Vaihe 5: MATLAB -koodi

Vaihda COM -portti käyttämäsi portin mukaan.

Koodi hakee Arduinolta portin kautta lähetetyt tiedot. Kun se on suoritettu, se kerää tietoja usein luotaimen suorittamien pyyhkäisymäärien mukaan. Käynnissä oleva MATLAB -koodi on pysäytettävä, jotta saadaan tietoja kaaren graafisten käyrien muodossa. Etäisyys keskipisteestä kuvaajaan on kaikuluotaimen mittaama etäisyys.

Vaihe 6: Tulos

Vaihe 7: Johtopäätös

Tarkkuuskäyttöön tämä projekti on kaukana täydellisestä, joten se ei sovellu ammattimaisiin mittaustehtäviin. Mutta tämä on hyvä DIY -projekti tutkimusmatkailijoille päästäkseen kaikuluotain- ja Arduino -projekteihin.