Ultrasoniese radar met behulp van Arduino Nano en seriële plotter: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

In hierdie instruksie leer ons meer oor die basiese beginsels van 'n servobiblioteek, sowel as die opstel van die ultrasoniese sensor en dit as 'n radar gebruik. die uitvoer van hierdie projek sal op die seriële plottermonitor sigbaar wees.

Voorrade

-Arduino Nano.

-Broodbord.

-Lijmpistool.

-Jumper drade.

-PC na Arduino USB.

Stap 1: Koppel die Arduino aan sensor en servo

volg die verbindingskema soos beskryf.

ultrasoniese sensor

- sneller na pin2 van Arduino

- eggo na pin3 van arduino

- Vcc en Gnd tot 5v en Gnd onderskeidelik

servo:

- bruin draad tot op die grond

- rooi draad na vcc

- geel/oranje draad na pen 9 (die verbindings wat in die stroombaandiagram getoon word, is nie dieselfde as beskryf nie, volg die beskrywing vir die beste resultaat)

Stap 2: Die opstel van die sensor

warm plak die servo op 'n stuk karton.

die servo kom met 'n reeks aanhangsels aan die as.

maak die plat en groot een op die motoras vas en draai dit heeltemal eenkant.

jy kan sien dat die servo slegs tot 'n limiet van 180 grade in enige rigting kan draai.

pas die beslag nou dienooreenkomstig aan sodat dit perfek reguit op die 180 grade hoek sit.

en plak dan die sensor aan die aanhegsel vas soos in die figuur getoon.

die servo moet die sensor nou van 0 tot 180 grade kan draai.

Stap 3: Die opstel van die Arduino

As die hele opstelling soos die op die foto lyk, koppel die Arduino aan op die rekenaar en begin die Arduino IDE. daar is 'n stap -vir -stap verduideliking van elke blok kode in die volgende stappe.

Stap 4: Verklaar die veranderlikes

#include dit is die biblioteek wat nodig is om die servomotor effektief te laat loop, wat 'n pwm -sein benodig.

sneller, eggo, duur, afstand is almal heelgetalle. penne van die sneller en eggo word dienooreenkomstig gedefinieer.

'n veranderlike "servo" word geskep om die motor wat ons verbind het, aan te spreek. Die Arduino kan veelvuldige servo's ondersteun, solank dit aan hulle kan voorsien en dit genoeg van die stuurpenne het.

Stap 5: Opstel en lus

in die leemte -opstellingsfunksie, verklaar die penmodusse soos in die figuur.

in die leemte -lusfunksie noem twee ander funksies, soos links en regs, sal hierdie funksies later gebou word om die motoras te draai.

Begin ook met die seriële kommunikasie tussen die Arduino en die rekenaar met 'n baud -snelheid van 9600, wat genoeg is om ons aansoek te ondersteun.

Stap 6: Links en regs

die mikroservo kan tussen 0 en 'n hoek van 180 grade draai.

Om die beweging te bereik, moet ons 'n sweepbewegingsfunksie bou.

Alhoewel dit met 'n enkele funksie gedoen kan word, is dit 'n ander manier om dit te doen.

in elk van die blokkies kode vind ons dat die heelgetal "afstand" die terugkeerwaarde van die funksie echoloop () kry.

hierdie funksie bereken die afstand van die voorwerp van die sensor.

die funksies bevat die terme serial.print () en serial.println ().

Om die reeksplotter te kry om die veranderlikes te teken, moet ons dit in hierdie formaat druk.

Serial.print (veranderlike1);

Serial.print ("");

Serial.println (veranderlike2);

in ons geval is veranderlike1 die hoek en veranderlike2 die afstand.

Stap 7: Bereken die afstand

die sensor benodig 'n 10 mikrosensondpuls om die ultrasoniese seine te stuur, wat dan van die voorwerp moet weerspieël en deur die ontvanger ontvang sal word. soos in die omage getoon word, is die kode presies daarvoor ontwerp.

sodra die tydsduur van die weerkaatsing bekend is, kan die afstand van die voorwerp maklik bereken word.

ultraklank beweeg ook teen die klanksnelheid in lug 343m/s.

die berekende afstand word nou teruggestuur na waar die funksie ook al genoem word.

Stap 8: Laai die kode op en begin

sodra die kode geverifieer en opgelaai is, plaas 'n paar voorwerpe voor die sensor en voer dit uit.

onthou die voorwerpe wat ek geplaas het

- 'n multimeter aan die linkerkant van die sensor

- 'n swart boks naby en voor die sensor

- 'n blou boks regs op 'n afstand

Stap 9: Interpretasie van die reeksplotter

maak die reeksplotter oop deur na gereedskap te gaan.

die nuutste Arduino IDE het 'n reeksplotter, so werk die IDE op.

in die plot vind ons 'n blou driehoekige golf wat die plot is van die hoek van die servo.

die rooi grafiek is die van die afstand wat deur die sensor bereken word.

hoe nader die voorwerp, hoe laer val die rooi plot.

hoe verder die voorwerp, hoe hoër en 'n bietjie wisselvallig word die rooi plot.

u kan die drie groot depressies in die plot sien

- naby die nul grade in die blou plot - die multimeter.

- in die middel van die opwaartse helling sowel as die afwaartse helling - die swart boks

- op die hoogtepunt van die blou plot - 'n mindere depressie omdat die voorwerp verder is - die blou boks ver aan die regterkant.

gebruik die blou plot as die verwysing van die hoek wat wissel van 0 tot 180 grade

die afstand van die voorwerpe wat gemeet word, wissel van 2 tot 200 cm, afhangende van die sensitiwiteit van die voorwerp.

Stap 10: Voorsorgmaatreëls

moenie voorwerpe van lap plaas nie. lap versprei ultraklank en veroorsaak dat die projek waardes in die omgewing van 2000 cm laat toeneem.

dit is goed vir vaste voorwerpe.

maak seker dat die hoogte van die voorwerp genoeg is om met 'n ultraklankpuls te ondervang.

pas die vertraging in die regter (), linker () funksie aan om die sensor vinniger te laat draai.