Энэ нийтлэлд бид HC-SR04 хэт авианы зай хэмжигч-sonar-ийг Arduino-той холбоно.
Шаардлагатай
- - Ардуино;
- - хэт авианы мэдрэгч HC-SR04;
- - холбох утас.
Зааварчилгаа
1-р алхам
HC-SR04 хэт авианы зай хэмжигч төхөөрөмжийн үйл ажиллагаа нь цуурайтуулах зарчим дээр суурилдаг. Энэ нь сансарт дууны импульс ялгаруулж, саад бэрхшээлээс туссан дохиог хүлээн авдаг. Объект хүртэлх зайг дууны долгионы саад, ар тал руу тархах хугацаагаар тодорхойлно.
Дууны долгионыг алслагдсан хэмжигч төхөөрөмжийн TRIG хөл дээр дор хаяж 10 микросекундийн импульс түрхэж өдөөж өгдөг. Пульс дуусмагц хэмжигч нь урд талын орон зайд 40 кГц давтамжтай дууны импульс үүсгэдэг. Үүний зэрэгцээ тусгасан дохионы саатлын хугацааг тодорхойлох алгоритмыг эхлүүлж, хэмжигч төхөөрөмжийн ECHO хөл дээр логик нэгж гарч ирэв. Мэдрэгч нь тусгасан дохиог илрүүлмэгц ECHO зүү дээр логик тэг гарч ирнэ. Энэ дохионы үргэлжлэх хугацаа (зураг дээрх "Цуурай саатал") нь объект хүртэлх зайг тодорхойлдог.
HC-SR04 алсын зай хэмжих зай - 0.3 см-ийн нарийвчлалтай 4 метр хүртэл, Ажиглалтын өнцөг - 30 градус, үр дүнтэй өнцөг - 15 градус. Зогсолт горим дахь одоогийн хэрэглээ нь 2 мА, ашиглалтын явцад 15 мА байна.
Алхам 2
Хэт авианы зай хэмжигчийг цахилгаан хангамжийг +5 В хүчдэлээр гүйцэтгэдэг. Бусад хоёр тээглүүр нь Arduino-ийн дижитал портуудтай холбогддог тул бид 11 ба 12-р холбоно.
Алхам 3
Одоо саад тотгор хүртэлх зайг тодорхойлж, цуваа порт руу гаргадаг ноорог бичье. Нэгдүгээрт, бид TRIG ба ECHO тээглүүрүүдийн тоог тохируулав - эдгээр нь 12 ба 11-р зүү юм. Дараа нь бид гохыг гаралт гэж зарлаж, цуурайг оролт болгон зарлана. Бид цуваа портыг 9600 baud дээр эхлүүлдэг. Давталт () давтах бүрт бид зайг уншаад порт руу гаргана.
GetEchoTiming () функц нь өдөөгч импульс үүсгэдэг. Энэ нь ердөө л 10 микросекунд импульсийн урсгалыг бий болгодог бөгөөд энэ нь сансарт дууны пакетийн хэмжигчээр цацраг туяа эхлэхэд түлхэц болно. Дараа нь тэр дууны долгион дамжиж эхэлснээс цуурайтах хүртэл цаг хугацааг санаж байна.
GetDistance () функц нь объект хүртэлх зайг тооцдог. Сургуулийн физикийн хичээлээс бид зай нь хурдны хугацааг үржүүлсэнтэй тэнцүү гэдгийг санаж байна: S = V * t. Агаар дахь дууны хурд 340 м / с, бидний мэддэг микросекунд дэх хугацаа нь "дуратуин" юм. Цагийг секундын дотор авахын тулд 1,000,000-т хуваана уу. Дуу нь объектоос буцаж ирэхэд хоёр дахин их зайтай тул та зайг хоёр хуваах хэрэгтэй. Тэгэхээр бид зураг дээр бичсэн S = 34000 см / сек * үргэлжлэх хугацаа / 1.000.000 сек / 2 = 1.7 см / сек / 100 объект хүртэлх зай болох нь харагдаж байна. Микроконтроллер нь үржүүлэлтийг хуваахаас илүү хурдан гүйцэтгэдэг тул "/ 100" -г "* 0, 01" -тэй дүйцүүлэн сольсон.
Алхам 4
Түүнчлэн, олон номын сангууд хэт авианы хэмжигч төхөөрөмжтэй ажиллахаар бичигдсэн байдаг. Жишээлбэл, энэ нь: https://robocraft.ru/files/sensors/Ultrasonic/HC-SR04/ultrasonic-HC-SR04.zip. Номын санг стандарт аргаар суулгасан болно: татаж авах, Arduino IDE-тэй хавтсанд байгаа номын сангуудыг задлах. Үүний дараа номын санг ашиглаж болно.
Номын сангаа суулгаад шинэ ноорог бичье. Түүний ажлын үр дүн ижил байна - цуваа порт монитор нь объект хүртэлх зайг см-ээр харуулдаг. Хэрэв та float dist_cm = ultrasonic. Ranging (INC); эскиз дээр бичвэл зай нь инчээр харагдана.
Алхам 5
Тиймээс бид HC-SR04 хэт авианы зай хэмжигч төхөөрөмжийг Arduino-той холбож, үүнээс өгөгдлийг тусгай номын сан ашиглах, ашиглахгүй гэсэн хоёр өөр аргаар хүлээн авсан.
Номын санг ашиглахын давуу тал нь кодын хэмжээ мэдэгдэхүйц буурч, програмын унших чадвар сайжирсан тул та төхөөрөмжийн нарийн ширийн зүйлийг гүнзгий судлах шаардлагагүй бөгөөд шууд ашиглах боломжтой болно. Гэхдээ энэ нь бас сул тал юм: та төхөөрөмж хэрхэн ажилладаг, түүнд ямар процесс явагдаж байгааг сайн ойлгодоггүй. Ямар ч тохиолдолд ямар аргыг ашиглах нь зөвхөн танаас хамаарна.
