Ультрадыбыстық диапазонды табу құралы Arduino мен LCD көмегімен: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Көптеген адамдар Arduino Uno -ны ультрадыбыстық сенсормен, кейде СКД экранмен пайдалану туралы нұсқаулықтар құрды. Мен әрқашан бұл басқа нұсқаулар жаңадан бастаушыларға түсініксіз қадамдарды өткізіп жіберетінін білдім. Нәтижесінде мен барлық мүмкін болатын бөлшектерді қамтитын оқулық құруға тырыстым, осылайша басқа жаңадан бастаушылар одан сабақ алады деп үміттенемін.

Мен алғаш рет Arduino UNO -ды қолдандым, бірақ ол бұл үшін үлкен екенін білдім. Содан кейін мен Arduino Nano -ны тексердім. Бұл шағын тақта БҰҰ жасағанның барлығын ұсынады, бірақ ізі әлдеқайда аз. Мен маневр жасай отырып, мен оны СКД, ультрадыбыстық сенсор және әр түрлі сымдар, резисторлар мен потенциометр сияқты бір тақтаға сыйғыздым.

Алынған құрылым толығымен функционалды және тұрақты қондырғы жасауға жақсы баспалдақ болып табылады. Мен бұл процесті құжаттау үшін бірінші нұсқаулықты жасауға шешім қабылдадым және үміттенемін, дәл осылай жасағысы келетіндерге көмектесемін. Мүмкіндігінше, мен өз ақпаратымды қайдан алғанымды көрсетіп қойдым, сонымен қатар оны оқитын адамға не болып жатқанын түсінуге мүмкіндік беру үшін мүмкіндігінше растайтын құжаттарды эскизге енгізуге тырыстым.

1 -қадам: Сізге қажет бөлшектер

Сізге қажет бөлшектер санаулы ғана және, бақытымызға орай, олар өте арзан.

1 - Толық өлшемді нан тақтасы (830 түйреуіш)

1 - Arduino Nano (екі жағында түйреуіштер орнатылған)

1 - HC -SRO4 ультрадыбыстық сенсор

1 - 16x2 СКД дисплейі (бір тақырып орнатылған). ЕСКЕРТПЕ: сізге осы модульдің қымбат I2C нұсқасы қажет емес. Біз 16 істікшелі «негізгі» қондырғымен тікелей жұмыс жасай аламыз

1 - 10 к потенциометр

1 - 16х2 жарықдиодты жарықдиодты қолдануға арналған балласт резисторы (әдетте 100 Ом - 220 Ом, мен үшін 48 Ом резистор жақсы жұмыс істеді)

1 -1 Ом жүктемені шектеу резисторы -HC -SR04 -пен қолдануға арналған

Әр түрлі ұзындықтағы және түстердегі тақталар сымдары.

ҚОСЫМША - Нан тақтасының қуат көзі - Дербес компьютерге қосылмай немесе жүйені Arduino Nano арқылы қуаттандырудың орнына портативті болуға мүмкіндік беретін тікелей тақтаға қосылатын қуат модулі.

1 - Arduino Nano бағдарламалау үшін ДК/ Ноутбук - Ескерту Сізге Windows компьютерінің Arduino Nano -ға дұрыс қосылуы үшін CH340 драйверлері қажет болуы мүмкін. Драйверлерді мына жерден жүктеңіз

1 - Arduino интеграцияланған даму ортасы (IDE) - IDE ОСЫНДА ЖҮКТЕУ

2 -қадам: IDE Содан кейін CH340 драйверлерін орнатыңыз

Егер сізде IDE немесе CH340 драйверлері әлі орнатылмаған болса, осы қадамды жалғастырыңыз

1) IDE -ді осы жерден жүктеңіз.

2) IDE орнату туралы толық нұсқауларды Arduino веб -сайтынан табуға болады ОСЫНДА

3) CH340 сериялық драйверлерін мына жерден жүктеңіз.

4) Драйверлерді орнату туралы толық нұсқауларды мына жерден табуға болады.

Сіздің бағдарламалық жасақтама ортасы қазір жаңартылған

3 -қадам: Компоненттерді орналастыру

Тіпті толық өлшемді нан тақтасында тек шектеулі орын бар және бұл жоба оны шегіне жеткізеді.

1) Егер сіз тақтаның қуат көзін пайдалансаңыз, оны алдымен тақтаның оң жақ шетіне бекітіңіз

2) USB порты оңға қарайтын Arduino Nano орнатыңыз

3) СКД дисплейін нан тақтасының «жоғарғы жағына» орнатыңыз (суреттерді қараңыз)

4) HC-SR04 мен потенциометрді орнатыңыз. Сымдар мен резисторларға қажет орын қалдырыңыз.

5) Фритзинг диаграммасы негізінде барлық тақталардағы сымдарды қосыңыз. Тақтада 2 резистордың орналасуына назар аударыңыз. - Мен сізге Fritzing FZZ файлын жүктедім, егер сізді қызықтырса.

6) Егер сіз Breadboard қорек көзін пайдаланбайтын болсаңыз, сізде жерден секіргіштер мен тақтаның «төменгі жағында» +V сызығы бар екенін тексеріңіз. қуаттандырылған.

Бұл конфигурация үшін мен істікті мүмкіндігінше қарапайым ету үшін СКД мен Arduino түйреуіштеріндегі түйреуіштерді ретімен сақтауға тырыстым (СКД-дегі D7-D4 нанодағы D7-D4-ке қосылады). Бұл сонымен қатар сымдарды көрсету үшін өте таза диаграмманы қолдануға мүмкіндік берді.

Көптеген сайттар 2x20 дисплейіндегі СКД артқы жарығын қорғау үшін 220 Ом резисторды шақырады, бірақ мен бұл жағдайды тым жоғары деп таптым. Мен өзіме жақсы жұмыс істейтін біреуін тапқанша бірнеше біртіндеп кіші мәндерді қолданып көрдім. Бұл жағдайда ол 48 Ом резисторымен жұмыс істейді (бұл менің Ом метрінде көрсетілген). Сіз 220 Ом -дан бастауыңыз керек, егер СКД жеткілікті жарық болмаса ғана жұмыс істеуіңіз керек.

Потенциометр СКД дисплейіндегі контрастты реттеу үшін пайдаланылады, сондықтан ішкі розетканы өзіңізге сәйкес келетін орынға бұру үшін сізге кішкене бұрағыш қажет болуы мүмкін.

4 -қадам: Arduino эскизі

Мен эскизге шабыт ретінде бірнеше дереккөздерді қолдандым, бірақ олардың барлығы елеулі түрлендіруді қажет етті. Мен сондай -ақ кодты толық түсіндіруге тырыстым, осылайша әр қадамның қалай орындалатыны түсінікті болды. Менің ойымша, түсініктемелер нақты кодтау нұсқауларынан жеткілікті пайызға артық !!!

Бұл эскиздің ең қызықты бөлігі мен үшін ультрадыбыстық сенсордың айналасында. HC-SR04 өте арзан (Ali Express-те 1 АҚШ немесе канадалық доллардан аз). Бұл сондай -ақ жобаның бұл түрі үшін өте дәл.

Сенсорда екі дөңгелек «көз» бар, бірақ олардың әрқайсысының мақсаты әртүрлі. Бірі - дыбыс шығарушы, екіншісі - қабылдағыш. TRIG түйреуіші ЖОҒАРЫ күйге орнатылғанда импульс жіберіледі. ECHO пині миллисекундтардағы мәнді қайтарады, бұл импульсті жіберу мен қабылдау арасындағы жалпы кідіріс. Сценарийде миллисекундтарды сантиметрге немесе дюймге түрлендіруге көмектесетін бірнеше қарапайым формула бар. Есіңізде болсын, қайтарылған уақытты екіге қысқарту қажет, себебі импульс объектіге өтеді, содан кейін қашықтықты екі рет қамтитын ҚАЙТУ.

Ультрадыбыстық сенсордың қалай жұмыс істейтіні туралы қосымша ақпарат алу үшін мен Деян Неделковскийдің Howtomechatronics оқулығын ұсынамын. Оның тұжырымдаманы маған қарағанда жақсы түсіндіретін тамаша бейнелері мен диаграммалары бар!

ЕСКЕРТПЕ: Дыбыс жылдамдығы тұрақты емес. Ол температура мен қысымға байланысты өзгереді. Бұл жобаның өте қызықты кеңейтімі «дрейфті» өтеу үшін температура мен қысым датчигін қосады. Егер сіз келесі қадамды жасағыңыз келсе, мен бастапқы температура ретінде балама температураға бірнеше үлгі бердім!

Бұл датчиктерді зерттеуге көп уақыт жұмсаған интернет көзі осы құндылықтарды тапты. Мен Андреас Шписстің You Tube арнасын түрлі қызықты бейнелер үшін ұсынамын. Мен бұл құндылықтарды олардың бірінен алдым.

// 340 М/сек - дыбыс жылдамдығы 15 градуста (0,034 СМ/сек) // 331,5 М/сек - 0 градус С (0,0331,5 СМ/сек) дыбыс жылдамдығы

// 343 М/сек - дыбыстың 20 градустағы жылдамдығы (0,0343 см/сек)

// 346 М/сек - дыбыстың 25 градустағы жылдамдығы (0,0346 см/сек)

СКД дисплейі қиын, себебі оны басқару үшін көп түйреуіш (6!) Қажет. Артықшылығы - бұл СКД -нің негізгі нұсқасы да өте арзан. Мен оны Aliexpress -те канадалық 2 доллардан төмен бағамен оңай таба аламын.

Бақытымызға орай, сіз оны қосқаннан кейін оны басқару өте оңай. Сіз оны тазартасыз, содан кейін мәтінді шығарғыңыз келетін орынды орнатыңыз, содан кейін экранға мәтін мен сандарды шығару үшін LCD. PRINT пәрмендерін шығарыңыз. Мен бұл туралы vascoferraz.com сайтынан Васко Ферраздан керемет оқулық таптым. Мен бастаушыға түсінікті болу үшін оның түйреуіш макетін өзгерттім (мысалы, мен сияқты!).

5 -қадам: Қорытынды

Мен инженер -электрик немесе кәсіби кодер болып көрінбеймін. (Мен бастапқыда бағдарламалауды 1970 жылдары үйрендім!). Осының арқасында мен бүкіл Arduino кеңістігін керемет түрде босатамын деп ойлаймын. Мен тек қарапайым біліммен маңызды эксперименттерден бастай аламын. Іс жүзінде жұмыс істейтін және шынайы утилитаны көрсететін нәрселерді жасау, тіпті менің әйелім де «Керемет!».

Барлығымыз сияқты, мен интернеттен қол жетімді ресурстарды қалай жасау керектігін үйрену үшін қолданамын, содан кейін оларды пайдалы нәрсемен байланыстырамын деп үміттенемін. Мен бұл дереккөзді осы кітапта және эскизде жариялау үшін бар күшімді салдым.

Жол бойында мен басқаларға көмектесе алатыныма сенемін, олар да оқу жолын бастайды. Сізге бұл пайдалы нұсқаулық деп ойлаймын және сізде туындауы мүмкін кез келген түсініктемелер мен сұрақтарды құптаймын.