V tomto článku se chystáme zkonstruovat obvod ultrazvukového dálkoměru pomocí Arduina a 16x2 LCD. Také se podíváme, co je to ultrazvukový modul, jak funguje a jak jej lze použít k měření vzdálenosti.

Co je to ultrazvuk?

Průměrný zdravý člověk může slyšet frekvence od 20 Hz do 20 000 Hz. Lidské ucho nad 20 000 Hz nebo 20 KHz není schopné tyto frekvence detekovat. Jakákoli akustická rezonance větší než 20 KHz se nazývá jako ultrazvukové a jakákoli akustika rezonuje méně než 20 Hz se nazývá infrazvuk.

Většina domácích zvířat, jako je kočka nebo pes, může slyšet větší rozsah akustické frekvence než lidé. Některé z našich elektronická zařízení může je otravovat, proto se ultrazvukový zvuk používá v elektronice repelenty proti komárům a také v repelenty pro psy.

Ale mnoho divokých zvířat, jako jsou netopýři, využívá ultrazvuku, který jim pomáhá určit vzdálenost mezi predátorem a kořistí. Má biologické senzory, které vypočítávají vzdálenost vyzařováním a příjmem ultrazvukových vln.

Tento princip je využíván v mnoha moderních elektronická měřicí zařízení naučíme se, jak by stejný princip mohl být použit i pro tento projekt.

“nápady softwarových projektů pro studenty informatiky ”

Ultrazvukový senzor:

Budeme používat speciální modul ultrazvukového vysílače a přijímače elektronických zařízení HC-SR04, který je velmi populární a běžně dostupný na stránkách elektronického obchodování a elektronických maloobchodních prodejnách.

Skládá se ze 4 pinů Vcc, země, spouště a echa. Tyto piny jsou propojeny s mikrokontrolérem arduino.

Má to vysílací a přijímací moduly které vypadají shodně a jsou chráněny hliníkovým válcem a síťovinou při otevření vysílače a přijímače. Modul se také skládá z mikrokontrolérů, které dekódují echo signály.

Abychom změřili vzdálenost, musíme poslat sérii ultrazvukových dávek a naslouchat ozvěně. Abychom toho dosáhli, musíme udržovat spoušťový kolík vysoký po dobu 10 mikrosekund, vysílač vysílá 8 pulzů ultrazvukových výbojů.

Modul přijímače poslouchá tyto dávky po nárazu na překážku. Echo pin vydává vysoký signál úměrný vzdálenosti. Arduino interpretuje čas odeslaných a přijatých signálů k určení skutečné vzdálenosti.

“frekvenční měnič jednofázový ”

Jelikož se zvuk pohybuje ve vzduchu rychlostí 340 m / s a čas lze určit porovnáním odeslaných a přijatých signálů, můžeme vzdálenost určit pomocí vzorce rychlost-vzdálenost:

Vzdálenost = rychlost X čas

Tyto hodnoty vypočítá Arduino a vytisknou příslušné hodnoty na LCD displeji. Navrhovaný obvod ultrazvukového dálkoměru může zobrazovat vzdálenost v centimetrech i v metrech.

Autorův prototyp:

Testovaný pracovní model obvodu ultrazvukového dálkoměru pomocí LCD 16x2

Kruhový diagram:

Obvod ultrazvukového měřiče vzdálenosti pomocí LCD 16x2

Připojení obvodu ultrazvukového dálkoměru se provádí pomocí standardního rozhraní arduino-LCD, které také můžeme najít na mnoha dalších podobných projektech založených na arduino-LCD. Potenciometr se používá k nastavení kontrastu LCD displeje.

The ultrazvukový senzor lze přímo vložit na analogový kolík, jak je znázorněno v autorově prototypu od A0 do A3, snímače směřující ven, což může snížit přetížení vodičů při duplikování výše uvedeného obvodu.

Programový kód:

#include LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2) const int trigger = A1 const int echo = A2 int vcc = A0 int gnd = A3 long Time float distanceCM float distanceM float resultCM float resultM void setup() { lcd.begin(16,2) pinMode(trigger,OUTPUT) pinMode(echo,INPUT) pinMode(vcc,OUTPUT) pinMode(gnd,OUTPUT) } void loop() { digitalWrite(vcc,HIGH) digitalWrite(gnd,LOW) digitalWrite(trigger,LOW) delay(1) digitalWrite(trigger,HIGH) delayMicroseconds(10) digitalWrite(trigger,LOW) Time=pulseIn(echo,HIGH) distanceCM=Time*0.034 resultCM=distanceCM/2 resultM=resultCM/100 lcd.setCursor(0,0) lcd.print('Distance:') lcd.print(resultM) lcd.print('M') lcd.setCursor(0,1) lcd.print('Distance:') lcd.print(resultCM) lcd.print('cm') delay(1000) }

Předchozí: Motorizovaný obvod sluneční clony Další: Obvod zesilovače zvuku 6 wattů pomocí TDA1011