در این پروژه آردوینو قصد داریم با کمک ماژول آلتراسونیک فاصله تا هدف محاسبه و در یک LCD نمایش داده می شود.
کلمه آلتراسونیک Ultrasonic به معنای مافوق صوت است. محدوده فرکانس شنوایی انسان ۲۰ هرتز تا ۲۰ هزار هرتز است. محدوده فرکانسی امواج مافوق صوت ۴۰ کیلو هرتز تا چندین مگا هرتز می‌باشد. امواج مافوق، کاربردهای فراوانی از جمله در لیزر، تخلیه الکتریکی برای بهبود خواص سطحی و افزایش نرخ باربرداری، سنجش فاصله، عمق مخزن، شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی، تعیین فشار خون بیمار، همگن کردن مواد مذاب، جوشکاری مواد غیر هم جنس، ریخته گری، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و غیره دارد. /منبع : تبیان
شماتیک مدار فاصله سنج آلتراسونیک با آردوینو
لیست قطعات فاصله سنج
Arduino Uno : 1 عددUltrasonic Sensor HC-SR04 : 1 عدد
16X2 LCD Display : 1 عدد
10KΩ POT : 1 عدد
اتصالات
مدار از آدوینو UNO به عنوان مغز پروژه، از یک سنسور آلتراسونیک برای اندازه گیری فاصله و از یک LCD برای نمایش لحظه ای اطلاعات استفاده می کند.
- پین Trig از سنسور آلتراسونیک را به پین ۱۱ آردوینو متصل کنید.
- پین Echo از سنسور آلتراسونیک را به پین ۱۰ آردوینو متصل کنید.
- پین Gnd را به پایه Gnd آردوینو متصل کنید.
- پین Vcc را به پایه ۵ ولت آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱۵ یا LED+ از LCD را به پایه ۵ ولت آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱۶ یا LED- از LCD را به پایه Gnd آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱۱ از LCD را به پین شماره ۵ آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱۲ از LCD را به پین شماره ۴ آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱۳ از LCD را به پین شماره ۳ آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱۴ از LCD را به پین شماره ۲ آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۴ از LCD را به پین شماره ۷ آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۵ از LCD را به پایه Gnd آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۶ از LCD را به پین شماره ۶ آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۱ یا VSS از LCD را به پایه Gnd آردوینو متصل کنید.
- پین شماره ۲ یا VDD را به پایه ۵ ولت آردوینو متصل کنید.
- به منظور کنترل contrast نمایشگر LCD، پین شماره ۳ از LCD را طبق شماتیک به یک پتانسیومتر ۱۰ KΩ متصل کنید. ( دو اتصال دیگر پتانسیومتر به پایه Gnd و ۵ ولت آردوینو متصل شوند. )
کد برنامه فاصله سنج آردوینو
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 | #include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2); const int trigPin = 11; const int echoPin = 10; const int led = 13; void setup() { pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); pinMode(led, OUTPUT); lcd.begin(16, 2); lcd.print ("Ultrasonic "); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print ("Range Meter"); delay (5000); } long duration, r; float distance; void loop() { lcd.clear(); lcd.print("Distance in cm"); digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); duration = pulseIn(echoPin, HIGH); long r = 3.4 * duration / 2; float distance = r / 100.00; lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(distance); delay (300); if(distance<10) { digitalWrite(led,HIGH); } else { digitalWrite(led,LOW); } delay(300); } |
کد برنامه را طبق آموزش های آردوینو در سایت Educator روی برد آردوینوی خود کامپایل کنید.
نحوه عملکرد پروژه
سنسور آلتراسونیک ماژول اصلی ما در پروژه فاصله سنج است. این ماژول شامل یک فرستنده و یک گیرنده آلتراسونیک است. فرستنده ۸ پالس با فرکانس ۴۰KHz را در محیط پخش می کند. سیگنال با هدف برخورد کرده و بازگشت آن توسط گیرنده دریافت می شود. با اندازه گیری مدت زمان بین ارسال و دریاف پالس، فاصله قابل اندازه گیری است.
در این پروژه از ماژول آلتراسونیک HC-SR04 استفاده کردیم. این ماژول قادر است فاصله بین ۲ الی ۴۰۰سانتی متر را با دقت قابل قبول اندازه گیری کند.
ماژول آلتراسونیک HC-SR04 شامل ۴ پین است :
- Vss
- Gnd
- Trig
- Echo
وقتی پین Trig برای حداقل ۱۰ میکروثانیه HIGH باشد، ماژول سیگنال ultrasound را ارسال خواهد کرد. پین Echo از لحظه ارسال تا دریافت سیگنال HIGH است.
مدت زمان ارسال تا دریافت سیگنال با کمک برنامه نویسی آردوینو محاسبه و از آن برای محاسبه مسافت استفاده می شود. سپس این اطلاعات روی LCD نمایش داده می شود.
آردوینو به طور متناوب سیگنال Trig را ارسال و فاصله را بدون هیچ تاخیری محاسبه می کند.
از آنجا که تغذیه این بورد بسیار کم است، تمام سیستم می تواند توسط یک باطری ۹V تغذیه و در انوع پروژه های رباتیک و … استفاده شود.
One Comment
اشتراکات ساخت سطل زباله هوشمند با آردوینو - آموزش تخصصی الکترونیک