Jeśli lubisz elektronika i programowanie, prawdopodobnie już masz współpracował z Platforma Arduino , obecnie używany do aplikacji duża ilość ciekawych i prawdziwych projektów elektronicznych ten Jest to liczba projektów, które wymagają czujnik ultradźwiękowy co pozwala na ustawienie odległość od czujnika z przedmiotem z przodu i to jest teraz w dużej mierze używany w samochodowym GPS ten
Ten rodzaj czujnika powiadomi użytkowników, jeśli przed nimi znajduje się przeszkoda, nawet jeśli: nie widzę wokół nich ten Dlatego ten składnik pomaga Płytka Arduino do pomiaru odległości oraz zapewnienie, że różne ustanowione mechanizmy mają możliwość: unikaj wszelkiego rodzaju przeszkód ten Należy również wspomnieć, że to urządzenie nie zakres pomiarowy od 3cm do 3m z dokładnością do 3mm.
Jak widać, stał się jednym z najbardziej użytecznych i ważnych dodatków do tej platformy w tym okresie tworzenie projektów związanych z przerywaniem poruszających się obiektów. Dlatego wyjaśnimy trochę więcej tutaj co to za czujnik i jak zacząć go używać? Aby to zrobić, śledź szczegółowo wszystko, czego Cię uczymy poniżej.
Co to jest czujnik ultradźwiękowy i do czego służy podczas pracy z Arduino?
Czujniki ultradźwiękowe z Arduino pozwoli ci zmierzyć odległość w przybliżeniu ultradźwięk, dlatego w dzisiejszych czasach bardzo często można je znaleźć w nowe samochody ponieważ wiele z nich ma wbudowany GPS, dzięki czemu użytkownicy wiedzą, jakie przeszkody znajdują się przed Tobą, na wypadek, gdybyś nie widział wokół siebie.
W ten sam sposób możemy powiedzieć, że a czujnik wewnątrz ultradźwięki to urządzenie, które pozwala mierzyć odległości. Operacja polega głównie na misji a impuls wysokiej częstotliwości nie słyszane przez ludzi. Ten impuls jest odzwierciedlony obiekty znajdujące się w pobliżu i odbite przez czujnik który ma mikrofon odpowiedni dla tej częstotliwości.
Mogąc pomiar czasu między impulsami i poznanie prędkości dźwięku , odległość obiektu od powierzchni, której impuls ultradźwiękowy został zakłócony można oszacować ten W ten sposób czujnik będzie w stanie wskazać bliskość kolizji do dowolnego obiektu, pozwalając użytkownikowi na jej uniknięcie.
Zwróć uwagę na te czujniki są dla większości Dobra marka a co najważniejsze są bardzo łatwe w użyciu. Jeśli chodzi o zakres pomiarowy tych czujników, od 3 cm do 3 m w praktyce ale uważa się, że rzeczywisty zakres pomiarowy jest znacznie bardziej ograniczony i wynosi od 20 cm Do 2 metrów.
Te elementy to czujniki o niskiej precyzji, w których orientacja mierzonej powierzchni może powodować odbicie fali, zniekształcając ten pomiar. Ze względu na ten i inne czynniki nie są one uważane za bardzo odpowiednie w środowiskach z wieloma obiektami, ponieważ mogą powodować odbijanie się dźwięku od obiektów. powierzchnie do tworzenia echa i fałszywych pomiarów ten Więc możemy powiedzieć że nie nadają się do użytku na zewnątrz.
Chociaż nie dokładna dokładność odległości obiektu Czujniki ultradźwiękowe są obecnie szeroko stosowane w wielu typach projekty robotyki gdzie to już jest powszechne zainstaluj jeden lub więcej czujników ten Gdy do pomiaru odległości wymagane jest wyższe ciśnienie, zaleca się dołączenie: wskaźniki zasięgu wyposażone w czujniki optyczne i na podczerwień ten
Jak działa czujnik ultradźwiękowy?
Jak już wspomniałem, powiedział czujnik opiera się głównie na mierzenie czasu pomiędzy nadawaniem a odbiorem impulsu dźwiękowego, ten W związku z tym, fale ultradźwiękowe dobry wysłane z wyzwalaczem, rozmyśla obiekt, a odbiornik lub echo wykrywa falę. ten W zależności od czasu przebycia fali można określić odległość od obiektu.
Prędkość dźwięku w temperaturze 20°C i wilgotności 50% oraz ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza wynosi 343 m/s. przeliczenie tych jednostek prowadzi do następujących wyników:
Oznacza to, że dźwięk zostanie wprowadzony 29,2 mikrosekundy na przebycie jednego centymetra , pozwala to na osiągnięcie dystansu czasowego między wysłaniem a odebraniem impulsu.
W tym celu konieczne jest zastosowanie następującego równania:
Tutaj czas trzeba podzielić na dwie części, bo ten czas mierzymy daje impuls do przychodzenia i odchodzenia , odległość przebyta przez impuls jest dwukrotnością odległości do zmierzenia.
Aby to zrobić, użyj następującego schematu połączeń:
Z drugiej strony montaż to model, który będzie wyglądał tak:
Dowiedz się krok po kroku, jak od podstaw podłączyć czujnik ultradźwiękowy do płytki Arduino
Jeśli chcesz zacząć używać czujnik ultradźwiękowy na płytce Arduino tutaj wyjaśnimy, jak szybko i łatwo wykonać ten proces. Pamiętaj, że do tego potrzebujesz tylko jednego panel Arduino, może być dowolnym modelem karty, ponieważ proces będzie taki sam dla wszystkich. W takim przypadku będziemy współpracować Płytka Arduino UNO R3 ten
Aby to zrobić, wykonaj każdy z poniższych kroków:
- Pierwszą rzeczą będzie założenie czujnika ultradźwiękowego Model i użyj kabli, aby wykonać następujące połączenia: „Aktywacja czujnika na pinie 2 Arduino” itp. „Czujnik echa na pinie Arduino 3.”
- Jeśli chcesz, możesz również podłączyć jednostkę bezpośrednio do Arduino bez żadnego użycia Model.
- Zapamietaj to wszystkie te połączenia należy zawsze wykonywać przy wyłączonym Arduino dlatego zaleca się: odłączyć od komputera lub innego źródła zewnętrznego.
- Potrzebujesz go później otwórz środowisko programistyczne Arduino dla nich musisz przejść do opcji „Narzędzie” następnie „Menu”, tam musisz wybrać model używanej płyty arduino. W tym przypadku wybór „Arduino Uno” zostanie wybrany ten
- Po skonfigurowaniu IDE musisz zacząć: narysuj nasz szkic żeby wszystko lepiej zrozumieć, chodźmy wyjaśnij wszystkie kody krok po kroku.
Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, to ustawić piny i komunikację szeregową na 9800 bodów:
const int Wyzwalacz = 2; // Cyfrowy pin 2 do wyzwalania czujnika const int Echo = 3; // Cyfrowy pin 3 dla czujnika echa pusta konfiguracja () { Serial.początek (9600); // rozpoczynamy komunikację pinMode (wyzwalacz, wyjście); // przypnij pinMode (Echo, WEJŚCIE); // przypnij jako wejście digitalWrite (wyzwalanie, LOW); // Inicjujemy wrzeciono z 0
Teraz musisz zacząć od pustej pętli, wysyłając impuls 10us do wyzwalacza czujnika:
digitalWrite (wyzwalacz, WYSOKI); opóźnienieMikrosekund (10); // Wysyłamy impuls 10us digitalWrite (wyzwalanie, LOW);
- Następnie wzmocnienie odpowiedzi z czujnika zostanie pobrane z pinu Echo do pomiaru wzmocnienia używamy funkcji impulsu:
t = impulsIn (Echo, HIGH); // otrzymujemy szerokość impulsu
Na wypadek, gdyby zmienna t, ty będzie miał wystarczająco dużo czasu dociera echo ultradźwiękowe , teraz kolejnym krokiem jest obliczenie odległości między czujnikiem ultradźwiękowym a obiektem.
Aby to zrobić, użyj następującej formuły:
- Zostaw zmienną „Prędkość” to prędkość dźwięku 340 m/s, ale w tym przypadku jednostkami używanymi muszą być cm/us, ponieważ będzie działać w centymetrach i mikrosekundach. Le „rok” to czas, w którym ultradźwięki docierają do obiektu i wracają do czujnika. I wreszcie zmienna „Przebyty dystans” jest podwojona odległość od obiektu, zastąpienie wszystkich danych we wzorze przyjmie następujące wartości:
- Wreszcie wartość odległości muszą być wysyłane seryjnie i kończymy pauzą 100ms który jest wyższy niż 60ms zalecane przez dane techniczne czujnika.
Tutaj możesz zobaczyć pełny kod programu:
Const wyzwalacz int = 2; // cyfrowy pin 2 do wyzwalania czujnika Const int Echo = 3; // cyfrowy pin 3 dla czujnika echa Unieważnienie konfiguracji () { Seria.początek (9600); // Inicjujemy komunikację pinMode (wyzwalanie, WYJŚCIE); // przypnij pinMode (Echo, IMPUT); // przypnij jako wejście pisanie cyfrowe (Trigger, LOW); // Inicjujemy wrzeciono z 0 } Pusta pętla () { Długi t; // czas potrzebny na dotarcie echa Długa d; // odległość w centymetrach Zapis cyfrowy (wyzwalacz, WYSOKI); opóźnienieMikrosekund (10); // wysyłamy impuls 10us pisanie cyfrowe (Trigger, LOW); t = impulsIn (Echo, HIGH); // otrzymujemy szerokość impulsu d = T / 59: // skalujemy czas na odległość w cm Serial.print 'odległość:'); druk.seryjny (d); // wysyłamy wartość odległości w seriach Serial.print ('cm'); Serial.print (); Opóźnienie (100); // pauzujemy na 100 ms }
Dowiedz się, jak szybko i łatwo zaprogramować czujnik ultradźwiękowy podłączony do płytki Arduino
Wiedząc, jak się połączyć czujnik ultradźwiękowy do panelu Arduino, oto jak to zaprogramować.
Aby to zrobić, wykonaj czynności pokazane poniżej:
- Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, to podłącz Arduino UNO a następnie załaduj program.
- Po tym, Arduino i czujnik musi już działać. Wyświetlanie danych, musisz uzyskać dostęp do narzędzia i otworzyć tam wyświetlacz szeregowy.
- Na ekranie seryjnym znajdziesz wszystkie wartości odległości uzyskany przez HC-SR04 lub czujnik ultradźwiękowy ten Teraz musisz wysunąć obiekt do przodu i zmienić jego odległość od czujnika i sprawdź odległość który pojawi się na ekranie, aby dowiedzieć się, czy jest poprawny, czy nie.
Najlepsze konstrukcje Arduino z czujnikami ultradźwiękowymi, które możesz wykonać samodzielnie
Bez wątpienia czujniki ultradźwiękowe pozwoli Ci stworzyć naprawdę oszałamiające projekty. Ponadto ten element pozwala na tworzenie szerokiej gamy wzorów, które są bardzo przydatne dla dobra ludzi na różne sposoby. Więc wyjaśniamy, co tu jest najlepsze konstrukcje Arduino z czujnikami ultradźwiękowymi że możesz stworzyć siebie w domu.
Aby to zrobić, postępuj zgodnie ze wszystkim, co wyjaśnimy poniżej:
Laska dla niewidomych
„AKTUALIZACJA” Chcesz dowiedzieć się więcej o czujnikach ultradźwiękowych w Arduino i jak ich prawidłowo używać? ⭐ ODWIEDŹ TUTAJ ⭐ i ucz się wszystkiego od początku! »
Ten projekt powstał z myślą o wszystkich, którzy chcą pomagać innym ludziom rozmazany obraz ten To bardzo proste, więc nie musisz być ekspertem w tej dziedzinie. Dzięki temu czujnik ultradźwiękowy, można zaprojektować laska dla niewidomych zlokalizować pobliskie obiekty, które mogą przeszkadzać osoby niedowidzące ten Idealny dla niewidomych do chodzenia po ulicy bez większego niebezpieczeństwa.
Inteligentny kosz na śmieci
Został jednym z nich najbardziej praktyczne i używane projekty , jest OK została stworzona albo dla zabawy, albo dla zdobycia większego doświadczenia, ponieważ nie wymaga dużych nakładów finansowych, co czyni wszystko łatwiejszym. Dlatego ten inteligentny kosz na śmieci może aktywować czujnik która otwiera się sama, gdy jesteś blisko więc nie będziesz musiał podejmować żadnego wysiłku, aby podnieść pokrywę.
De plus dzięki temu nie będziesz musiał dotykać śmieci, co dla wielu jest nieprzyjemne. Ten typ projektu współpracuje z pojemniki małe i duże pamiętaj tylko, że im większy pojemnik, tym bardziej skomplikowana konstrukcja elektroniki.
Parkowanie samochodu
Jak wspomnieliśmy wcześniej w artykule, te czujniki ultradźwiękowe Stosowane są głównie w samochodach, ponieważ idealnie do nich pasują i pełnią różne funkcje. W tym przypadku jest projekt samochodu co mu pozwala Park, oznaczający, że samochód będzie kontrolowany przez kartę. Arduino.
To projekt, który na pierwszy rzut oka może wydawać się skomplikowany, ale naprawdę tego potrzebuje dużo logiki.