استشعار المسافة باستخدام Micro: bit and Sonar (وحدة HC-SR04): 3 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

قضيت بعض الوقت هذا الأسبوع في اللعب مع جهاز BBC micro: bit الرائع وجهاز استشعار صوتي. لقد جربت بعض الوحدات المختلفة (أكثر من 50 في المجموع) واعتقدت أنها ستكون جيدة ، لذا شارك بعض نتائجي.

أفضل وحدة وجدتها حتى الآن هي وحدة Sparkfun HC-SR04 ، لقد التقطت الألغام من Kitronik في المملكة المتحدة ، وفي الولايات المتحدة ، فهي متوفرة بالطبع من أماكن مثل Adafruit (تمزح فقط Sparkfun ، ها هو الرابط الخاص بك). السبب في أن هذا هو الأفضل ، هو أنه يبدو أنه يعمل حوالي 95٪ من الوقت على 3V التي يوفرها BBC micro: bit ، حيث يمكن أن يسقط عندما يكون لديك مستشعرات ومخرجات أخرى تعمل على الإعداد الخاص بك. ومع ذلك ، عند استخدام شاشة LED المدمجة على micro: bit ، فمن المحتمل أن تكون على ما يرام.

نظرًا لأنني كنت مجرد ترقيع ، فبدلاً من تضمين الصوت في مشروع ، استخدمت لوحة فرعية ولوح تجارب تم تضمينهما في مجموعة بدء تشغيل micro: bit التي التقطتها من Kitronik في المملكة المتحدة.

الخطوة 1: إعداد الجهاز

يعد إعداد مستشعر الموجات فوق الصوتية أمرًا بسيطًا للغاية ، لا سيما مع مستشعر Sparkfun لأنه يعمل جيدًا على 3 فولت. لديها أربعة دبابيس فقط. من اليسار إلى اليمين هذه هي VCC و Trig و Echo و GND. VCC و GND مخصصان للطاقة و Trig و Echo و GND لإشاراتك. لقد قمت بتضمين GND في مجموعة الإشارة لأنها ضرورية لخط الأساس. كان أحد أخطائي المبكرة الشائعة مع المستشعرات وأشياء مثل مصابيح LED الذكية هو عدم توصيل جميع المكونات بأرضية مشتركة. لقد قمت بتضمين صورة وتخطيطي للإعداد الخاص بي.

أسهل دبابيس لاستخدامها على micro: bit هي 0 و 1 و 2. لذلك استخدمت 0 لـ Trig و 1 لـ Echo.

إذا وجدت أنك لا تحصل على قراءات من HC-SR04 ، فقد يكون ذلك بسبب عدم حصوله على طاقة كافية ، إذا كان هذا هو الحال ، يمكنك إضافة الطاقة إلى الوحدة كما هو موضح في الصورة الثانية. يمنحك استخدام 3 بطاريات AA 4.5 فولت ، وهو ما يكفي. اربطها كما هو موضح هنا مع تلك الأرضية المشتركة. لا تقم بتوصيل 4.5 فولت بجهاز Micro: bit الخاص بك ، فقد يؤدي ذلك إلى قتله!

الخطوة الثانية: إعداد البرنامج

تمت برمجة micro: bit في المتصفح ، يمكنك التوجه إلى https://makecode.microbit.org/ لبدء برمجة مستشعر الصوت الخاص بك. ستحتاج أولاً إلى إضافة حزمة جديدة إلى المجموعة القياسية. لقد استخدمت حزمة تسمى Sonar.

أضف حزمة Sonar إلى الكتل الخاصة بك وقم بإعداد الكود الخاص بك كما هو موضح في الصورة الرابعة.

نحن هنا نستخدم الأمر bargraph لعرض بيانات المستشعر (المتغير المسمى العنصر). يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول الرسم البياني هنا: https://makecode.microbit.org/reference/led/plot-… على الرغم من أنه من المدهش أنني اضطررت إلى إلقاء نظرة على الكود على GitHub لمعرفة أن ترك القيمة السفلية كـ 0 يسمح لها ضبط تلقائي. يمكنك تغيير هذا لتعيين الحد الأقصى للنقطة التي تريد قياسها. سيعطي البيانات بأعداد صحيحة (أعداد صحيحة) وبالوحدات التي تختارها. أعتقد أن كتلة السونار تقوم بحسابات التحويل لنا. لقد وجدت أنه من خلال التبديل لطباعة بيانات المستشعر على الشاشة (كما هو موضح في الصورة الخامسة) تمكنت من الشعور بالمسافات التي أردت قياسها ورمزها. إذا كنت تتابع على طول ، فستلاحظ أن هناك الكثير من القيم الصفرية ، مما يتسبب في وميض الرسم البياني الشريطي أو غيره من المخرجات. اعتقدت أنه من الأسهل تصفية هذه الأشياء بعبارة if (موجودة في المنطق). كانت هذه أيضًا أسهل طريقة وجدتها للعمل باستخدام مصابيح LED مثل NeoPixels. يظهر مثال على ذلك في الصورة السادسة هنا.

الخطوة 3: أضف المزيد من المصابيح ابحث عن مشروع

من الجيد وجود خرج LED مباشرة على اللوحة ، ولكن لجعل المستشعر أكثر فائدة إلى حد ما ، استخدمت نسختين مع مصابيح LED خارجية. بعض الصور والكود أدناه. بالنسبة لهؤلاء ، كنت بحاجة إلى دبابيس إضافية ، لذلك كانت لوحة فصل موصل Kitronik Edge مفيدة حقًا!

عند إعداد اللوحة مثل الصورة الأولى ، قررت إنشاء نوع من نظام إشارات المرور عندما تقترب الأشياء جدًا. المصباح الأخضر جيد ، أما العنبر فهو قريب جدًا من الأصدقاء والأحمر قريب جدًا الآن ، فما رأيك في التراجع. أتساءل عما إذا كان هذا قد يكون استخدامًا عمليًا جيدًا للتمريرات القريبة على دراجة. سيؤدي الارتباط بشاشة عرض في مقدمة الدراجة إلى إعطاء ملاحظات مرئية جيدة للسائقين حول ما إذا كانت تمريراتهم جيدة. سوف تتغير المسافات في مثال الحياة الواقعية ، حيث أن مرور 12 بوصة بواسطة راكب دراجة ليس جيدًا !!