Jak interfejs czujnik odległości z Arduino Uno
Arduino jest wyposażone w różne rodzaje płyt, a najczęstszym rodzajem stosowanej płyty jest płyta Arduino UNO ze względu na jej kompatybilność z szerokim zakresem urządzeń. Aby podłączyć czujnik odległości z mikrokontrolerem, w tym artykule połączyliśmy czujnik odległości z płytą Arduino UNO.
Ultradźwiękowy czujnik odległości (HC-SR04)
Czujnik odległości jest używany do różnych zastosowań, takich jak pomiar odległości i wykrywanie przeszkód. Ten czujnik jest wyposażony w jeden odbiornik i jeden nadajnik i działa na 5 woltach. Czujniki działają w taki sposób, że gdy nadajnik wysyła sygnał, a odbiornik odbierany jest odbiornik czujnika, mierzy odległość objęta odbieraną falą.
Maksymalny zakres tego czujnika wynosi 4 metry i generuje częstotliwość 40 kHz.
Czujnik jest wyposażony łącznie z 4 pinami, a szczegóły każdego szpilki podano w poniższej tabeli:
| Szpilka | Opis |
|---|---|
| 1- (VCC) | Aby dostarczyć zasilanie do czujnika |
| 2- (echo) | PIN, który wytwarza sygnał po odbieraniu fali odbijanej |
| 3- (Trig) | Szpilka, która wytwarza fala ultradźwiękowa przez nadajniki |
| 4 (grnd) | Pin używany do uziemienia czujnika |
Interfejs ultradźwiękowy czujnik odległości z Arduino Uno
Aby połączyć czujnik odległości, podaje się kod Arduino, a następnie schemat projektu obwodu:
Zespół sprzętu do interfejsu czujnika odległości z Arduino Uno
Aby połączyć czujnik odległości z Arduino, użyliśmy następującej listy komponentów, które są
- Arduino Uno
- Tablica chleba
- Jedna dioda
- Łączenie przewodów
- Ultradźwiękowy czujnik odległości (SC-HR04)
- Jeden rezystor 220 omów
Dostarczyliśmy zdjęcie poniżej do montażu sprzętu, aby uzyskać jasne zrozumienie, w jaki sposób możemy połączyć czujnik odległości z Arduino.
Brązowe przewody łączą szpilki spustu i echa ultradźwiękowego czujnika odległości z Arduino Uno. Ponadto niebieski przewód łączy diodę LED z Arduino i użyliśmy pinu zasilania 5 -woltowego Arduino do zasilania komponentów.
Kod Arduino do interfejsu ultradźwiękowego czujnika odległości z Arduino Uno
Kod Arduino do interfejsu czujnika odległości z Arduino UNO jest podany jako
#definicja Trig 7 // Zainicjuj szpilkę wyzwalacza dla czujnika#definicja echo 6 // zainicjuj pin echo dla czujnika
#definicja diody LED 5 // zainicjuj styk dla diody LED
czas trwania;
void setup ()
Seryjny.rozpocząć (9600); // zainicjuj komunikację szeregową
pinmode (tryg, wyjście); // podanie trybu pinu do spustu pinu jako wyjścia
pinmode (echo, input); // daje tryb pinu do pinu echo jako wejścia
pinmode (LED, wyjście); // Podanie trybu PIN do szpilki LED jako wyjścia
Void Loop ()
Długo, Dist; /* zmienna dla silnej wartości odległości i czasu*/
DigitalWrite (Trig, Low); // dawanie państwa do wyzwalania pinu niskiego
opóźniające się (2); // czas, dla którego szpilka spustu będzie na niskim stanie
DigitalWrite (Trig, High); // Podawanie szpilki spustu jest tak wysokie
opóźnieniemicrosekund (10); // czas, dla którego szpilka wyzwalacza będzie na wysokim poziomie
DigitalWrite (Trig, Low); // nadanie styku spustu stanu niskiego
Czas trwania = pulsina (echo, high); // odczyt pin echo
dist = (czas / 2) / 29.1; // Oblicz odległość w CM
if (dist <= 10) // if distance is less than 10 cm turn on the LED
Seryjny.drukuj (dist); // wyświetlanie wartości odległości w porcie szeregowym
DigitalWrite (LED, High); // daje LED wysoki stan
Seryjny.println („CM: LED jest w stanie”);
opóźnienie (700);
w przeciwnym razie // inaczej zachowaj diodę LED w niskim stanie
Seryjny.drukuj (dist); // wyświetlanie wartości odległości w porcie szeregowym
DigitalWrite (LED, niski); // daje LED niski stan
Seryjny.println („CM: LED jest poza stanem”);
opóźnienie (700);
Najpierw w kodzie Arduino przypisaliśmy szpilki do tryg i echo pinów czujnika odległości. Następnie szpilki otrzymują odpowiednie tryby za pomocą pinmode () funkcjonować.
W funkcji pętli wygenerowaliśmy impuls ultradźwiękowy z opóźnieniem 2 mikrosekund i przy użyciu funkcji Pulsein () Puls na styku echa jest odbierany.
Podobnie, aby obliczyć odległość, którą zastosowaliśmy ten wzór:
odległość = (czas trwania/2)/29.1;Tutaj czas trwania jest czasem danym przez czujnik i jest on podzielony przez 2, ponieważ fala ultradźwiękowa wysłana przez czujnik, i została odebrana przez trafienie w pobliski obiekt. Więc obliczyliśmy czas, jaki fala zajęła, aby dotrzeć do czujnika po odchyleniu. Ponadto, aby obliczyć odległość w centymetrach, podzieliliśmy ją od 29.1.
W ostatnim warstwie if if else, że jeśli odległość jest mniejsza niż 10, włącz diodę LED, inaczej utrzymuj diodę LED w stanie wyłączonym.
Symulacja
Symulacja jest przeprowadzana przy użyciu oprogramowania symulacyjnego i w symulacji, ponieważ można zobaczyć, czy odległość jest mniejsza niż 10 LED włącza się, a dioda LED wyłączy się wraz ze wzrostem odległości od 10.
Wyjście kodu Arduino odległości interfejsu z Arduino na sprzęcie
Opublikowaliśmy obraz sprzętu zmontowanego do interfejsu czujnika odległości z Arduino:
Oto działanie czujnika odległości:
Wniosek
Czujnik odległości jest czujnikiem ultradźwiękowym o zakresie 4 metrów, które można zastosować do pomiaru odległości lub wykrywania jakiejkolwiek przeszkody. Ten czujnik jest najczęściej używany w robotach lub w systemie bezpieczeństwa samochodów, aby uniknąć zderzenia przychodzących obiektów. Ponadto możemy użyć tego czujnika, łącząc go z Arduino UNO do tworzenia systemów wykrywania kolizji lub wykrywania przeszkód.