رادار بالموجات فوق الصوتية باستخدام Arduino Nano و Serial Plotter: 10 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

في هذا Instructable ، سوف نتعرف على أساسيات مكتبة المؤازرة بالإضافة إلى إعداد مستشعر الموجات فوق الصوتية واستخدامه كرادار. سيكون ناتج هذا المشروع مرئيًا على شاشة الراسمة التسلسلية.

اللوازم

- اردوينو نانو.

- اللوح.

-مسدس الغراء.

- أسلاك توصيل.

-PC إلى Arduino USB.

الخطوة 1: قم بتوصيل Arduino بجهاز الاستشعار والمؤازرة

اتبع مخطط الاتصال كما هو موضح.

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

- الزناد pin2 من Arduino

- صدى ل pin3 اردوينو

- Vcc و Gnd إلى 5v و Gnd على التوالي

المؤازرة:

- سلك بني على الأرض

- السلك الأحمر إلى vcc

- سلك أصفر / برتقالي إلى السن 9 (التوصيلات الموضحة في مخطط الدائرة ليست هي نفسها كما هو موضح ، اتبع الوصف للحصول على أفضل نتيجة)

الخطوة الثانية: إعداد المستشعر

الغراء الساخن المؤازرة على قطعة من الورق المقوى.

المؤازرة تأتي مع مجموعة من المرفقات بالعمود.

قم بتوصيل المسطح والكبير على عمود المحرك وقم بتدويره بالكامل إلى جانب واحد.

يمكنك أن ترى أن المؤازرة يمكنها فقط الدوران بحد أقصى 180 درجة في أي اتجاه.

الآن اضبط المرفق وفقًا لذلك بحيث يتم تثبيته بشكل مستقيم تمامًا بزاوية 180 درجة.

ثم قم بغراء المستشعر بالمرفق كما هو موضح في الشكل.

يجب أن تكون المؤازرة الآن قادرة على تدوير المستشعر من 0 إلى 180 درجة.

الخطوة 3: إعداد Arduino

عندما يبدو الإعداد بالكامل مثل الإعداد الموجود في الصورة ، قم بتوصيل Arduino بالكمبيوتر وابدأ Arduino IDE. هناك شرح خطوة بخطوة لكل كتلة من الكود في الخطوات التالية.

الخطوة الرابعة: التصريح عن المتغيرات

# تضمين المكتبة المطلوبة لتشغيل محرك سيرفو بشكل فعال والذي يتطلب إشارة pwm.

الزناد ، الصدى ، المدة ، المسافة كلها أعداد صحيحة. يتم تحديد دبابيس الزناد والصدى وفقًا لذلك.

تم إنشاء "مؤازر" متغير لمعالجة المحرك الذي قمنا بتوصيله بأن Arduino يمكنه دعم العديد من الماكينات طالما أنه يمكنه توفير الطاقة لهم ولديه ما يكفي من دبابيس التحكم هذه.

الخطوة 5: الإعداد والحلقة

في وظيفة الإعداد الفارغ ، أعلن عن أوضاع الدبوس كما في الشكل.

في وظيفة الحلقة الفارغة ، قم باستدعاء وظيفتين أخريين مثل اليسار واليمين ، سيتم بناء هذه الوظائف لاحقًا لتدوير عمود المحرك.

ابدأ أيضًا الاتصال التسلسلي بين Arduino وجهاز الكمبيوتر بمعدل باود 9600 وهو ما يكفي لدعم تطبيقنا.

الخطوة 6: اليسار واليمين

يمكن أن تدور المؤازرة الصغيرة بين 0 إلى زاوية 180 درجة.

لتحقيق هذه الحركة ، يجب أن نبني وظيفة حركة اكتساح.

على الرغم من أنه يمكن القيام به باستخدام وظيفة واحدة ، فهذه طريقة أخرى للقيام بذلك.

في كل كتلة من الكود نجد أن "مسافة" العدد الصحيح تُعطى القيمة المرجعة للدالة echoloop ().

تحسب هذه الوظيفة مسافة الجسم من المستشعر.

تحتوي الوظائف على المصطلحين serial.print () و serial.println ().

لجعل الراسمة التسلسلية يرسم المتغيرات ، نحتاج إلى طباعتها بهذا التنسيق.

Serial.print (متغير 1) ؛

Serial.print ("") ؛

Serial.println (متغير 2) ؛

في حالتنا ، المتغير 1 هو الزاوية والمتغير 2 هو المسافة.

الخطوة 7: حساب المسافة

يتطلب المستشعر نبضة تبلغ 10 ميكرو ثانية لإرسال إشارة الصدى بالموجات فوق الصوتية والتي يجب أن تنعكس بعد ذلك عن الكائن وسيتم استقبالها بواسطة جهاز الاستقبال. كما هو موضح في omage ، تم تصميم الكود لذلك بالضبط.

بمجرد معرفة مدة الانعكاس ، يمكن حساب مسافة الجسم بسهولة.

تنتقل الموجات فوق الصوتية أيضًا بسرعة الصوت في الهواء 343 م / ث.

يتم الآن إرجاع المسافة المحسوبة إلى حيث يتم استدعاء الوظيفة.

الخطوة 8: قم بتحميل الكود وابدأ

بمجرد التحقق من الرمز وتحميله ، ضع بعض الكائنات أمام المستشعر وقم بتشغيله.

تذكر الأشياء التي وضعتها

- مقياس متعدد على يسار المستشعر

- صندوق أسود مغلق وأمام المستشعر

- مربع أزرق على اليمين على مسافة ما

الخطوة 9: تفسير الراسمة التسلسلية

افتح الراسمة التسلسلية بالذهاب إلى الأدوات.

يحتوي أحدث Arduino IDE على الراسمة التسلسلية ، لذا قم بتحديث IDE.

في المؤامرة نجد موجة مثلثة زرقاء وهي مؤامرة زاوية المؤازرة.

المؤامرة الحمراء هي تلك المسافة التي يحسبها المستشعر.

كلما اقترب الجسم كلما انخفض الرسم الأحمر.

كلما كان الكائن بعيدًا ، أصبحت المؤامرة الحمراء أعلى وغير منتظمة قليلاً.

يمكنك ملاحظة الانخفاضات الرئيسية الثلاثة في المؤامرة

- قريبة من درجات الصفر في الرسم الأزرق - المتر المتعدد.

- في منتصف المنحدر الصاعد وكذلك المنحدر الهابط - الصندوق الأسود

- في ذروة الرسم الأزرق - انخفاض منخفض لأن الكائن أبعد - وضع الصندوق الأزرق بعيدًا على الجانب الأيمن.

استخدم المخطط الأزرق كمرجع للزاوية التي تتراوح من 0 إلى 180 درجة

تختلف مسافة الأشياء المقاسة من 2 إلى 200 سم حسب حساسية الجسم.

الخطوة 10: الاحتياطات

لا تضع أشياء مصنوعة من القماش. القماش ينثر الموجات فوق الصوتية ويؤدي إلى تقيؤ قيم المشروع في حدود 2000 سم.

إنه جيد للأشياء الصلبة.

تأكد من أن ارتفاع الجسم كافٍ لاعتراض نبض الموجات فوق الصوتية.

اضبط التأخير في الوظيفة اليمنى () ، اليسرى () لجعل المستشعر يدور بشكل أسرع.