מכ"ם אולטרסאונד באמצעות ארדואינו ננו ופוטר סדרתי: 10 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

במדריך זה נלמד על היסודות של ספריית סרוו, כמו גם על הגדרת החיישן הקולי ונשתמש בו כמכ ם. הפלט של פרויקט זה יהיה גלוי על צג ה- plotter הטורי.

אספקה

-ארדואינו ננו.

-קרש.

-אקדח דבק.

-חוטים מגשרים.

-PC ל- Arduino USB.

שלב 1: חבר את הארדואינו לחיישן ולסרוו

בצע את ערכת החיבור כמתואר.

חיישן קולי

- ההדק אל pin2 של Arduino

- הד ל- pin3 של arduino

- Vcc ו- Gnd עד 5v ו- Gnd בהתאמה

סרוו:

- חוט חום לקרקע

- חוט אדום ל- vcc

- חוט צהוב/כתום לסיכה 9 (החיבורים המוצגים בתרשים המעגלים אינם זהים כמתואר עקבו אחר התיאור לקבלת התוצאה הטובה ביותר)

שלב 2: הגדרת החיישן

הדבק חם את הסרוו על פיסת קרטון.

הסרוו מגיע עם מגוון מצרפים לפיר.

חבר את השטוח והגדול על פיר המנוע וסובב אותו לגמרי לצד אחד.

אתה יכול לראות שהסרוו יכול להסתובב רק עד גבול של 180 מעלות לכל כיוון.

כעת התאם את הקובץ המצורף בהתאם כך שהוא יושב בצורה מושלמת בזווית של 180 מעלות.

לאחר מכן הדבק חם את החיישן לקובץ המצורף כפי שמוצג באיור.

כעת על הסרוו להיות מסוגל לסובב את החיישן מ -0 ל -180 מעלות.

שלב 3: הגדרת הארדואינו

כאשר כל ההתקנה נראית כמו זו שבתמונה, חבר את הארדואינו למחשב והפעל את ה- Arduino IDE. יש הסבר שלב אחר שלב של כל בלוק קוד בשלבים הבאים.

שלב 4: הצהרת המשתנים

#include זוהי הספרייה הנדרשת להפעלה יעילה של מנוע הסרוו הדורש אות pwm.

הדק, הד, משך, מרחק הם כולם מספרים שלמים. סיכות ההדק והד מוגדרות בהתאם.

נוצר "סרוו" משתנה כדי לתת מענה למנוע שחיברנו. הארדואינו יכול לתמוך בסרוואות מרובות כל עוד הוא יכול לספק להם כוח ויש לו מספיק מסיכות הבקרה האלה.

שלב 5: הגדרה ולולאה

בפונקציית הגדרת הריק, הכריז על מצבי הסיכה כמו באיור.

בפונקציית לולאת הריק קוראים שתי פונקציות אחרות כגון שמאל וימין פונקציות אלה ייבנו מאוחר יותר כדי לסובב את פיר המנוע.

התחל גם את התקשורת הטורית בין Arduino למחשב עם קצב שידור של 9600 וזה מספיק כדי לתמוך ביישום שלנו.

שלב 6: שמאל וימין

סרוו המיקרו יכול להסתובב בין 0 לזווית של 180 מעלות.

כדי להשיג את התנועה הזו עלינו לבנות פונקציה של תנועת סחיפה.

למרות שניתן לעשות זאת באמצעות פונקציה אחת, זוהי דרך אחרת לעשות זאת.

בכל גוש קוד אנו מוצאים של- "המרחק" השלם ניתן ערך ההחזרה של הפונקציה echoloop ().

פונקציה זו מחשבת את מרחק האובייקט מהחיישן.

הפונקציות מכילות את המונחים serial.print () ו- serial.println ().

כדי לגרום למגרש הסידורי לתוות את המשתנים עלינו להדפיס אותם בפורמט זה.

Serial.print (משתנה 1);

Serial.print ("");

Serial.println (משתנה 2);

במקרה שלנו משתנה 1 הוא הזווית ומשתנה 2 הוא המרחק.

שלב 7: חישוב המרחק

החיישן דורש דופק של 10 מיקרו -שניות כדי לשלוח את אות השינה האולטרא -סוני שאמור לשקף את האובייקט ויתקבל על ידי המקלט. כפי שמוצג באומגה הקוד נועד בדיוק לזה.

לאחר שידוע משך ההשתקפות ניתן לחשב את מרחק האובייקט בקלות.

אולטרסאונד גם נוסע במהירות הקול באוויר 343m/s.

המרחק המחושב מוחזר כעת לכל מקום אליו נקראת הפונקציה.

שלב 8: העלה את הקוד והתחל

ברגע שהקוד מאומת ומועלה פשוט הניחו כמה אובייקטים מול החיישן והפעילו אותו.

זכור את האובייקטים שהנחתי

- מודד משמאל לחיישן

- קופסה שחורה קרובה ומול החיישן

- קופסה כחולה מימין במרחק מה

שלב 9: פרשנות הקושר הסידורי

פתח את המגרש הטורי על ידי מעבר לכלים.

ל- IDE העדכני ביותר של Arduino יש את המגרש הטורי, אז עדכן את IDE.

בעלילה אנו מוצאים גל משולש כחול המהווה את עלילת הזווית של הסרוו.

העלילה האדומה היא של המרחק המחושב על ידי החיישן.

ככל שהאובייקט קרוב יותר העלילה האדומה יורדת.

ככל שהאובייקט רחוק יותר העלילה האדומה הופכת גבוהה וקצת יותר לא יציבה.

אתה יכול להבחין בשלוש השקעים העיקריים בעלילה

- קרוב לאפס מעלות בחלקה הכחולה - המולטימטר.

- באמצע המדרון כלפי מעלה כמו גם במדרון כלפי מטה - הקופסה השחורה

- בשיא החלקה הכחולה - דיכאון פחות כיוון שהאובייקט רחוק יותר - הקופסה הכחולה ממוקמת רחוק לצד ימין.

השתמש בעלילה הכחולה כהתייחסות לזווית הנעה בין 0 ל -180 מעלות

מרחק האובייקטים הנמדדים משתנה בין 2 ל -200 ס מ בהתאם לרגישות האובייקט.

שלב 10: אמצעי זהירות

אין להניח חפצים מבד. בד מפזר אולטרסאונד וגורם לפרויקט להקיף ערכים בטווח של 2000 ס מ.

זה טוב לאובייקטים מוצקים.

וודא שגובה האובייקט מספיקה ליירוט לדופק אולטרסאונד.

התאם את העיכוב בפונקציה הימנית (), השמאלית () כדי לגרום לחיישן להסתובב מהר יותר.