Interfacing Ultrasonic Ranging Module HC-SR04 Arduino менен: 5 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Эй, эмне болду, жигиттер! Акарш бул жерде CETechтен.

Менин бул долбоорум бир аз жөнөкөй жагында, бирок башка долбоорлордой кызыктуу. Бул долбоордо биз HC-SR04 Ultrasonic аралык сенсор модулу менен иштейбиз. Бул модуль адамдардын уккулуктуу диапазонуна кирбеген УЗИ үн толкундарын жаратуу менен иштейт жана генерацияланган толкунду кабыл алуу менен кабыл алуунун ортосундагы аралык эсептелинет.

Бул жерде биз бул сенсорду Arduino менен байланыштырабыз жана арткы тоскоолдуктан алыстыгына жараша ар кандай үндөрдү чыгаруучу, ошондой эле аралыкка жараша ар кандай светодиоддорду күйгүзүүчү паркинг жардамчы системасын тууроого аракет кылабыз.

Ошентип, азыр кызыктуу бөлүгүнө өтөлү.

1 -кадам: Проекттериңиз үчүн ПХБларды алыңыз

Сиз PCBWAYди онлайнда арзан түрдө заказ кылуу үчүн текшеришиңиз керек!

Сиз 10 сапаттуу ПХБны өндүрүп, босогосуна чейин арзан баада аласыз. Сиз ошондой эле биринчи заказыңыз боюнча жеткирүүгө арзандатууга ээ болосуз. Gerber файлдарыңызды PCBWAYге жүктөп бериңиз, аларды сапаттуу жана тез оңдоо убактысы менен өндүрүшөт. Алардын онлайн Gerber кароо функциясын карап көрүңүз. Сыйлык упайлары менен сиз алардын белек дүкөнүнөн бекер нерселерди ала аласыз.

2-кадам: HC-SR04 Ultrasonic Ranging Module жөнүндө

УЗИ сенсор (же өзгөрткүч) радар системасы менен бирдей принципте иштейт. УЗИ сенсору электр энергиясын акустикалык толкунга айландырат жана тескерисинче. Акустикалык толкун сигналы 18кГцтен жогору жыштыкта жүргөн УЗИ толкуну. Атактуу HC SR04 УЗИ сенсору 40kHz жыштыктагы УЗИ толкундарын жаратат. Бул модулда Echo, Trigger, Vcc жана GND болгон 4 казык бар

Адатта, микроконтроллер УЗИ сенсору менен байланыш үчүн колдонулат. Аралыкты өлчөөнү баштоо үчүн микроконтроллер УЗИ сенсоруна триггер сигналын жөнөтөт. Бул триггер сигналынын кызмат цикли HC-SR04 УЗИ сенсору үчүн 10µS. Иштетилгенде, УЗИ сенсору сегиз акустикалык (УЗИ) толкун жарылат жана убакыт эсептегичти иштетет. Чагылган (жаңырык) сигналы алынары менен таймер токтойт. УЗИ сенсорунун чыгышы - берилген импульстун ультрадыбыштуу жарыгы менен алынган жаңырык сигналынын ортосундагы убакыт айырмасы менен бирдей узактыктагы жогорку импульс.

Микроконтроллер төмөнкү сигналды колдонуп, убакыт сигналын аралыкка чечмелейт:

Расстояние (см) = Эхо Импульстун Туурасы (микросекунддар)/58

Теориялык жактан алганда, аралыкты TRD (убакыт/ылдамдык/аралык) өлчөө формуласы аркылуу эсептесе болот. Эсептелген аралык-бул УЗИден өткөргүчтөн объектке чейин жана кайра кайра өткөргүчкө чейинки аралык болгондуктан, бул эки тараптуу жол. Бул аралыкты 2ге бөлүү менен, сиз которгучтан объектке чейинки чыныгы аралыкты аныктай аласыз. УЗИ толкундары үндүн ылдамдыгы менен тарайт (20 ° Сде 343 м/с). Объект менен сенсордун ортосундагы аралык үн толкуну басып өткөн аралыктын жарымын түзөт жана аны төмөнкү функциянын жардамы менен эсептесе болот:

Аралык (см) = (алынган убакыт x үн ылдамдыгы)/2

3 -кадам: Байланыштарды жасоо

Бул кадам үчүн керектүү материалдар - Arduino UNO, HC -SR04 Ultrasonic Distance сенсор модулу, LED, Piezo Buzzer, Jumper кабелдери

Байланыштар төмөнкү кадамдарда жасалышы керек:

1) Сенсордун Эхо Пинди Ардуинонун GPIO 11 Пинсине, Триггер Пинсинин Ардуинонун GPIO Pin 12сине Ардоинонун 5V жана GND түйүнүнүн VCD жана GND Пинсине туташтырыңыз.

2) 3 светодиод алып, LEDлердин катоддорун (жалпысынан узун буту) Arduino GPIO казыктарына 9, 8 жана 7 туташтырыңыз. Бул LEDдын анодун (жалпысынан кыска бутун) GNDге туташтырыңыз.

3) Пьезо сигналын алыңыз. Анын оң пинин Arduino GPIO 10 пинине жана терс пинди GNDге туташтырыңыз.

Жана ушундай жол менен, долбоордун байланыштары жасалат. Эми Arduino компьютериңизге туташып, кийинки кадамдарга өтүңүз.

4 -кадам: Arduino UNO модулун коддоо

Бул кадамда, биз Arduino UNOго кодду жүктөп, жакын арадагы тоскоолдуктун аралыгын өлчөйбүз жана ошол аралыкка ылайык коңгуроонун үнүн угуп, LEDлерди күйгүзөбүз. Биз ошондой эле аралыкты окууну Сериялык Монитордон көрө алабыз. Кадамдар төмөнкүдөй:

1) Бул жерден долбоордун GitHub репозиторийине өтүңүз.

2) Github репозиторийинде "sketch_sep03a.ino" аттуу файлды көрөсүз. Бул долбоордун коду. Ал файлды ачып, анда жазылган кодду көчүрүңүз.

3) Arduino IDE ачыңыз жана туура тактаны жана COM портун тандаңыз.

4) Кодду Arduino IDEге чаптаңыз жана Arduino UNO тактасына жүктөңүз.

Жана ушундай жол менен, бул долбоордун коддоо бөлүгү да жасалат.

5 -кадам: Ойноого убакыт

Код жүктөлөөр замат, УЗИ сенсорунун модулунун аралыкты окуусун көрүү үчүн Сериялык мониторду ача аласыз, окуу белгиленген аралыктан кийин жаңыртылып турат. Сиз УЗИ модулунун алдына кандайдыр бир тоскоолдуктарды коюп, ошол жерде көрсөтүлгөн окуудагы өзгөрүүнү байкай аласыз. Сериалдык монитордо көрсөтүлгөн көрсөткүчтөрдөн тышкары, сигналга туташтырылган LED жана зумер дагы ар кандай диапазондогу тоскоолдукту көрсөтөт:

1) Эгерде жакынкы тоскоолдуктун аралыгы 50 смден ашса. Бардык светодиоддор ӨЧҮК абалда болмок жана коңгуроо да шыңгырабайт.

2) Эгерде жакынкы тоскоолдуктун аралыгы 50 смден аз же ага барабар, бирок 25 смден чоң болсо. Андан кийин биринчи светодиод күйөт жана коңгуроо 250 мс кечигүү менен сигнал берет.

3) Эгерде жакынкы тоскоолдуктун аралыгы 25 смден аз же ага барабар, бирок 10 смден чоң болсо. Андан кийин биринчи жана экинчи LED күйөт жана коңгуроо 50 мс кечигүү менен сигнал берет.

4) Ал эми жакынкы тоскоолдуктун аралыгы 10 смден аз болсо. Андан кийин бардык үч светодиод күйүп, ызылдак тынымсыз үн чыгарат.

Ошентип, бул долбоор аралыкты сезет жана аралыкка жараша ар кандай көрсөткүчтөрдү берет.

Окутуу сизге жакты деп үмүттөнөбүз.