نظام إنذار صغير باستخدام لوحة متوافقة مع Arduino فائقة الصغر: 10 خطوات

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

مرحبًا ، سنقوم اليوم بعمل مشروع صغير رائع. سنقوم ببناء جهاز إنذار صغير يقيس المسافة بينه وبين الجسم الموجود أمامه. وعندما يتحرك الكائن بعد مسافة محددة ، سيعلمك الجهاز بصوت عالٍ.

لصنع جهاز إنذار صغير ، نحتاج إلى مكونات صغيرة ، ولهذا السبب استخدمنا PICO كمتحكم دقيق لدينا ، لأنه يلبي احتياجاتنا بينما يكون حجمه صغيرًا جدًا. استخدمنا أيضًا مكونات شائعة الاستخدام لقراءة المسافة وإعطاء إشارة للجرس. سيستغرق هذا المشروع حوالي 45 دقيقة للانتهاء ، إذا اخترت استخدام الكود المقدم.

الخطوة 1: المكونات

• 1 لوحة PICO ، متوفرة على mellbell.cc (17 دولارًا)
• 1 مستشعر بالموجات فوق الصوتية ، ebay (1.03 دولار)
• 1 جرس صغير 5 ~ 6 فولت ، حزمة من 10 على موقع ئي باي (1.39 دولار)
• 3 مصابيح LED 5 مم (ألوان مختلفة) ، حزمة من 100 على موقع ئي باي (0.99 دولار)
• 4330 أوم مقاومات ، حزمة من 100 على موقع ئي باي (1.08 دولار)
• 12 سلكًا جامبر ، حزمة من 40 على موقع ئي باي (0.99 دولارًا)
• 1 لوح توصيل صغير ، حزمة من 5 على موقع ئي باي (2.52 دولار)

الخطوة 2: كيف تعمل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

قبل توصيل جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية واستخدامه ، دعنا نتعلم كيف يعمل:

• أولاً ، يرسل موجة فوق صوتية من محول الطاقة المرسل (محول الطاقة الأيسر). إذا كان هناك جسم أمام المستشعر ، فإن الموجات تضرب ذلك الجسم وتعود مرة أخرى إلى محول طاقة المستقبل (محول الطاقة الأيمن)
• بعد ذلك ، يحسب الميكروكونترولر الوقت بين إرسال الموجات واستقبالها. بعد ذلك ، يقوم المتحكم الدقيق ببعض العمليات الحسابية ويحدد المسافة بين المستشعر والشيء الذي أمامه.
• هذه هي الصيغة المستخدمة للحصول على المسافة بالسنتيمتر: (المدة / 2) /29.1 (يمكنك إيجاد الرياضيات وراء هذه الصيغة في الصورة أعلاه).

الخطوة 3: ربط جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بـ PICO

أول شيء يجب فعله هو إلقاء نظرة على PICO الخاص بك ومعرفة ما يمكنك فعله به. وكما ترى ، فإن PICO لديها 5 دبابيس إدخال / إخراج رقمية ، و 3 دبابيس إدخال تناظرية. والتي سوف تستخدم على النحو التالي:

مخارج دبوس الاستشعار بالموجات فوق الصوتية:

• VCC (مستشعر الموجات فوق الصوتية) - VCC (PICO)
• GND (المستشعر بالموجات فوق الصوتية) - GND (PICO)
• Trig (مستشعر الموجات فوق الصوتية) - A1 (PICO)
• صدى (مستشعر بالموجات فوق الصوتية) - A0 (بيكو)

الآن كل ما تحتاجه هو توصيل المستشعر بالموجات فوق الصوتية بـ PICO والتأكد من أن كل شيء على ما يرام.

الخطوة 4: رسم مستشعر الموجات فوق الصوتية

عليك الآن إنشاء برنامج يأخذ المسافة التي يقاسها المستشعر بالموجات فوق الصوتية ويعرضها على شاشة تسلسلية. حتى تتمكن من الحصول على قراءات والتأكد من أن كل شيء متصل ويعمل بشكل صحيح.

قم بإنشاء دالة تسمى قياس المسافة التي تكون مسؤولة عن قياس الوقت بين إرسال إشارة واستقبالها ، وحساب المسافة. يجب عليك أيضًا عرض القراءات على شاشتك التسلسلية ، بحيث يمكنك تصحيح أخطاء المشروع في IDE.

يمكنك تنزيل البرنامج المرفق إذا كنت لا تريد كتابته بنفسك. يمكنك أيضًا مشاهدة كيف يجب أن تبدو قراءات جهاز العرض التسلسلي من الصورة أعلاه.

الخطوة 5: توصيل الجرس

الآن ، لديك المستشعر الذي يعطي المسافة بينه وبين أي شيء أمامه. عليك أن تفعل شيئًا مع القراءات ، وكما قلنا من قبل ، سيكون لديك جرس يصدر ضوضاء عالية عندما يصبح الجسم الموجود أمام المستشعر بعيدًا جدًا.

يعد العمل مع أجهزة التنبيه أمرًا بسيطًا للغاية ، حيث إنها تحتوي على حالتين فقط من التشغيل ، إما تشغيل أو إيقاف تشغيل. لديهم أيضًا ساقان فقط ، إحداهما موجبة (ساق طويلة) ، والأخرى سالبة (ساق قصيرة).

• عند تطبيق 5V على الجرس ، يتم تشغيله ويصدر ضوضاء صاخبة.
• عندما يتم تطبيق 0V على الجرس ، يتم إيقاف تشغيله ولا يتم إصدار أي صوت.

الخطوة السادسة: برمجة الجرس

تريد أن يبدأ الجرس بالطنين عندما يصل الكائن الموجود أمام المستشعر إلى مسافة تزيد عن 20 سم ، ويتم إيقافه عندما يكون الجسم أقرب إلى 20 سم "يمكنك استخدام أي مسافة تريدها".

يحتوي البرنامج المرفق على الكود الذي يحصل على القراءات من جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، ويرسل الأوامر إلى الجرس. والتي يجب أن تبدأ في إصدار ضوضاء عندما يكون الجسم أبعد من 20 سم ، ويتوقف عندما يكون أقرب من ذلك.

تذكر أنه يمكنك تخصيص الكود وفقًا للقواعد والمسافات التي تريدها.

الخطوة 7: توصيل المصابيح

الآن ، تريد إضافة ثلاثة مصابيح LED لمشروعك لجعله أكثر تفاعلية وديناميكية.

استخدمنا مصابيح LED عادية مقاس 5 مم ، ولها ساقان فقط ، واحدة موجبة (ساق طويلة) ، وسلبية (ساق قصيرة). وعندما نطبق 5 فولت على المصباح ، يتم تشغيله عند تطبيق 0 فولت ، يتم إيقاف تشغيله. يمكنك استخدام أي نوع من مصابيح LED التي تريدها هنا ، وإذا كان لديك أي أسئلة حول ذلك ، فلا تتردد في طرحها.

الخطوة 8: برمجة المصابيح

استخدمنا 3 مصابيح LED في مشروعنا ، وهي تضيء حسب المسافة بين المستشعر والشيء الذي أمامه.

سيضيء مؤشر LED الأزرق عندما تكون المسافة أقل من 10 سم. سيضيء مؤشر LED الأصفر عندما تكون المسافة بين 10 سم و 20 سم. سيضيء مؤشر LED الأحمر عندما تكون المسافة أكبر من 20 سم.

ومرة أخرى ، تذكر أنه يمكنك تخصيص القواعد التي تتحكم في كيفية إضاءة مصابيح LED الخاصة بك.

الخطوة 9: توصيل مصدر الطاقة

في هذه المرحلة ، تريد القدرة على استخدام المنبه الصغير دون الاضطرار إلى توصيله بجهاز كمبيوتر. لذا ، أضف بطارية 9 فولت إلى مشروعك وقم بتوصيلها بـ PICO.

• السلك الأحمر الإيجابي (البطارية) - Vin (PICO)
• السلك الأسود السلبي (البطارية) - GND (PICO)

والآن ، سيتم تشغيل نظام الإنذار الخاص بك دون الحاجة إلى الاتصال بجهاز كمبيوتر.

الخطوة 10: لقد انتهيت

تهانينا! الآن لديك جهاز ينبهك بناءً على مسافة الكائن أمامه. أيضًا ، لا تنس أنه يمكنك تخصيص قواعده ، وتغيير كيف ولماذا يصدر الجرس صوتًا.

يمكنك أن تجدنا على صفحتنا على Facebook وعلى mellbell.cc. ولا تتردد في طرح أي أسئلة ، يسعدنا الرد عليها:)