Arduino Ultrasoniese mobiele sonar: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Het u al ooit gewonder hoe u die binnekant van die piramide kan verken? Die diep donker gebied van die oseaan? 'N Grot wat pas ontdek is? Hierdie plekke word as onveilig beskou vir mans om in te gaan, daarom is 'n onbemande masjien nodig om so 'n ondersoek te doen, soos robotte, hommeltuie, ens., Gewoonlik toegerus met kameras, infrarooi kameras, ens. vereis sekere ligintensiteit, en die data wat verkry is, is relatief groot. Daarom word sonarsisteem as 'n algemene alternatief beskou.

Nou kan ons 'n afstandbeheerde sonarradarvoertuig bou met behulp van 'n ultrasoniese sensor. Hierdie metode is goedkoop, relatief maklik om die komponente te kry en maklik om te bou, en des te belangriker, dit help ons om die basiese stelsel van gevorderde lugskandeer- en kaartinstrumente beter te verstaan.

Stap 1: Basiese teorie

A. Sonar

Die ultrasoniese sensor HC-SR04 wat in hierdie projek gebruik word, kan van 2 cm tot 400 cm skandeer. Ons heg die sensor aan 'n servomotor om 'n funksionele sonar te bou wat draai. Ons stel die servo in om 0,1 sekonde te draai en vir nog 0,1 sekonde te stop, terselfdertyd totdat dit 180 grade bereik, en herhaal deur terug te keer na die oorspronklike posisie, en met behulp van Arduino kry ons die sensor se lesing op die oomblik elke keer as die servo stop. Deur die data te kombineer, skets ons 'n grafiek van afstandmetings vir 'n radius van 400 cm in 'n bereik van 180 grade.

B. Versnellingsmeter

MPU-6050 versnellingsmeter sensor word gebruik om die hoeveelheid versnellings rondom die x-, y- en z-as te meet. Uit die verandering van metings met 'n veranderingstempo van 0,3 sekondes kry ons verplasings om hierdie as, wat gekombineer kan word met sonargegevens om die posisie van elke skandering vas te stel. Die data kan vanaf die seriële monitor in Arduino IDE besigtig word.

C. RC 2WD motor

Die module gebruik 2 GS -motors wat deur die L298N -motorbestuurder beheer word. Die beweging word basies beheer deur die rotasiesnelheid (tussen hoog en laag) van elke motor en sy rigting. In die kode word bewegingsbeheer (vorentoe, agtertoe, links, regs) omskep in opdragte om die snelheid en rigting van elke motor te beheer, en dan oorgedra deur die motorbestuurder wat die motors bestuur. HC-06 Bluetooth-module word gebruik om 'n draadlose verbinding tussen Arduino en enige Android-gebaseerde toestelle te bied. Nadat die module verbind is met die stuur- en ontvangpen, word dit met die toestel verbind. Gebruikers kan enige Bluetooth -beheerprogram installeer en 5 basiese knoppies opstel en eenvoudige opdragte van (l, r, f, b en s) aan die knoppie toewys sodra die verbinding tot stand gebring is. (die standaard paringskode is 0000) Dan is die beheerbaan voltooi.

D. Verbind met 'n rekenaar en data -resultaat

Die data wat verkry is, moet na die rekenaar teruggestuur word om deur Arduino en MATLAB gelees te word om dit te kan verwerk. Die geskikte metode sou wees om 'n draadlose verbinding op te stel met 'n wifi -module soos ESP8266. Die module stel 'n draadlose netwerk op, en die rekenaar moet daaraan koppel en deur die draadlose verbindingspoort lees om die data te lees. In hierdie geval gebruik ons steeds 'n USB -datakabel om aan te sluit op 'n rekenaar vir 'n prototipe.

Stap 2: Onderdele en komponente

Stap 3: Montering en bedrading

1. Bevestig die ultrasoniese sensor op die mini -broodbord en plak die mini -broodbord op die vleuel van die servo. Die servo moet aan die voorkant van die motorset aangebring word.

2. Monteer die motorstel deur die instruksies hierby te volg.

3. Die res van die dele se posisie kan vrylik gereël word, afhangende van die bedradinguitleg.

4. Bedrading:

A. Krag:

Behalwe vir die L298N -motorbestuurder, benodig die res van die onderdele slegs 5V -kraginvoer wat verkry kan word vanaf Arduino se 5V -uitgangspoort, terwyl die GND -penne na die Arduino se GND -poort is, daarom kan die krag en GND by die broodbord in lyn gebring word. Vir die Arduino word die krag verkry deur die USB -kabel, óf gekoppel aan 'n rekenaar of kragbank.

B. HC-SR04 Ultrasoniese sensor

Snellerpen - 7

Echo Pin - 4

C. SG-90 Servo

Beheerpen - 13

D. HC-06 Bluetooth-module

Rx -pen - 12

Tx -pen - 11

*Bluetooth opdragte:

Voor - 'f'

Terug - 'b'

Links - 'l'

Regs - 'r'

Stop enige beweging - 's'

E. MPU-6050 Versnellingsmeter

SCL -pen - analoog 5

SDA -pen - analoog 4

INT -pen - 2

F. L298N Motorbestuurder

Vcc - 9V battery en Arduino 5V uitset

GND - Enige GND & 9V battery

+5 - Arduino VIN -invoer

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Regter DC motor -

OUTB - Regter DC Motor +

OUTC - linker DC -motor -

OUTD - Links DC Motor +

ENA - Bestuurder 5V (stroombreker)

ENB - Bestuurder 5V (stroombreker)

Stap 4: Arduino -kode

Krediete aan die skeppers van oorspronklike kodes wat in die lêer ingesluit is, en Satyavrat

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Mapmake…

Stap 5: MATLAB -kode

Verander asseblief die COM -poort volgens die poort wat u gebruik.

Die kode kry die data wat vanaf Arduino deur die poort gestuur word. Sodra dit uitgevoer is, versamel dit gereeld die data na die hoeveelheid sweeps wat die sonar uitvoer. Die lopende MATLAB -kode moet gestop word om data in die vorm van grafiese plotte van 'n boog te verkry. Die afstand van die middelpunt tot die grafiek is die afstand wat die sonar meet.

Stap 6: Resultaat

Stap 7: Gevolgtrekking

Vir presiese gebruik is hierdie projek verre van perfek en daarom ongeskik vir professionele meettake. Maar dit is 'n goeie selfdoenprojek vir ontdekkingsreisigers om kennis te maak met sonar- en Arduino -projekte.