Arduino Ուլտրաձայնային շարժական սոնար. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչպես ուսումնասիրել բուրգի ներսը: Օվկիանոսի խորը մութ տարածքը: Քարանձավ, որը նոր է հայտնաբերվե՞լ: Այս վայրերը համարվում են վտանգավոր տղամարդկանց մուտքի համար, հետևաբար անօդաչու մեքենայից պահանջվում է այդպիսի հետազոտություններ կատարել, օրինակ ՝ ռոբոտներ, անօդաչու թռչող սարքեր և այլն, որոնք սովորաբար հագեցած են տեսախցիկներով, ինֆրակարմիր տեսախցիկներով և այլն: պահանջում է որոշակի լույսի ինտենսիվություն, և ձեռք բերված տվյալները համեմատաբար մեծ են: Հետևաբար, սոնարային համակարգը համարվում է ընդհանուր այլընտրանք:

Այժմ մենք կարող ենք ուլտրաձայնային տվիչ օգտագործելով հեռակառավարվող մեկ սոնարային ռադիոտեղորոշիչ սարք կառուցել: Այս մեթոդը էժան է, համեմատաբար հեշտ է ստանալ բաղադրիչները և հեշտ է կառուցվել, և որ ամենակարևորն է, այն մեզ օգնում է ավելի լավ հասկանալ օդային սկանավորման և քարտեզագրման առաջադեմ գործիքների հիմնական համակարգը:

Քայլ 1: Հիմնական տեսություն

Ա. Սոնար

Այս նախագծում օգտագործվող HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչը ունակ է սկանավորելու 2 սմ-ից մինչև 400 սմ: Մենք սենսորը ամրացնում ենք servo շարժիչի վրա `պտտվող գործող սոնար կառուցելու համար: Մենք սահմանում ենք, որ սերվոն շրջվի 0.1 վայրկյան և կանգ առնի ևս 0.1 վայրկյան, միաժամանակ մինչև այն հասնի 180 աստիճանի, և կրկնում ենք ՝ վերադառնալով սկզբնական դիրքի, և օգտագործելով Arduino- ն, մենք կստանանք սենսորի ընթերցումը ամեն անգամ, երբ սերվոն դադարում է: Տվյալները համադրելով ՝ մենք գծագրում ենք հեռավորության ընթերցումների գրաֆիկը 400 սմ շառավղով 180 աստիճանի տիրույթում:

Բ. Արագացուցիչ

MPU-6050 արագացուցիչի տվիչը օգտագործվում է x, y և z առանցքի շուրջ արագացումների չափման համար: Չափումների փոփոխությունից 0.3 վայրկյան արագությամբ մենք ստանում ենք տեղաշարժեր այս առանցքի շուրջ, որոնք կարող են համակցվել սոնարային տվյալների հետ `յուրաքանչյուր սկանավորման դիրքը ճշգրիտ որոշելու համար: Տվյալները կարելի է դիտել Arduino IDE- ի սերիական մոնիտորից:

C. RC 2WD ավտոմեքենա

Մոդուլն օգտագործում է 2 DC շարժիչ, որը կառավարվում է L298N շարժիչով: Հիմնականում շարժումը վերահսկվում է յուրաքանչյուր շարժիչի պտտման արագությամբ (բարձր և ցածր) և դրա ուղղությամբ: Կանոնագրքում շարժման (առաջ, հետ, ձախ, աջ) շարժման վերահսկումները վերածվում են յուրաքանչյուր շարժիչի արագությունն ու ուղղությունը վերահսկող հրամանների, այնուհետև փոխանցվում են շարժիչի վարորդի միջոցով, որը վերահսկում է շարժիչները: HC-06 Bluetooth մոդուլն օգտագործվում է Arduino- ի և Android- ի վրա հիմնված ցանկացած սարքերի միջև անլար կապ ապահովելու համար: Մոդուլը հաղորդիչ և ստացող քորոցին միացնելուց հետո այն միացված է սարքին: Օգտագործողը կարող է տեղադրել Bluetooth- ի կառավարման ցանկացած ծրագիր և կարգաբերել 5 հիմնական կոճակ և միացում հաստատելուց հետո կոճակին նշանակել (l, r, f, b և s) պարզ հրամաններ: (կանխադրված զուգավորման կոդը `0000) Այնուհետև վերահսկման սխեմա է կատարվում:

Դ. Միացում ԱՀ -ի և տվյալների արդյունքի հետ

Ստացված տվյալները պետք է վերադարձվեն համակարգչին, որպեսզի դրանք կարդան Arduino- ի և MATLAB- ի կողմից `մշակման համար: Հարմար մեթոդը կլինի անլար կապի ստեղծումը wifi մոդուլի միջոցով, ինչպիսին է ESP8266- ը: Մոդուլը ստեղծում է անլար ցանց, և համակարգչից պահանջվում է միանալ դրան և կարդալ անլար կապի պորտի միջոցով ՝ տվյալները կարդալու համար: Այս դեպքում մենք դեռ օգտագործում ենք USB տվյալների մալուխ ՝ նախատիպի համար համակարգչին միանալու համար:

Քայլ 2: Մասեր և բաղադրիչներ

Քայլ 3: Հավաքում և լարերի տեղադրում

1. Կցեք ուլտրաձայնային տվիչը մինի տախտակի վրա և կցեք մինի տախտակը սերվոյի թևին: Servo- ն պետք է կցված լինի մեքենայի հավաքածուի առջևում:

2. Ավտոմեքենայի հավաքածուի հավաքում ՝ հետևելով ներառված հրահանգներին:

3. Մնացած մասերի դիրքը կարող է ազատորեն դասավորվել `կախված էլեկտրագծերի դասավորությունից:

4. Հաղորդալարեր.

A. Power:

Բացառությամբ L298N շարժիչի վարորդի, մնացած մասերի համար պահանջվում է միայն 5 Վ էներգիա, որը կարելի է ստանալ Arduino- ի 5V ելքային նավահանգստից, իսկ GND- ը կապում է Arduino- ի GND նավահանգստին, ուստի ուժը և GND- ը կարող են համընկնել սեղանի վրա: Arduino- ի համար էներգիան ստացվում է USB մալուխից `կցված համակարգչին կամ powerbank- ին:

B. HC-SR04 Ուլտրաձայնային տվիչ

Գործարկման քորոց - 7

Էխո քորոց - 4

C. SG-90 Servo

Կառավարման պին - 13

D. HC-06 Bluetooth մոդուլ

Rx Pin - 12

Tx Pin - 11

*Bluetooth հրամաններ.

Առջև - «զ»

Հետ - «բ»

Ձախ - «լ»

Աջ - 'r'

Դադարեցրեք ցանկացած շարժում

E. MPU-6050 արագացուցիչ

SCL Pin - անալոգային 5

SDA Pin - անալոգային 4

INT Pin - 2

F. L298N շարժիչ

Vcc - 9 Վ մարտկոց և Arduino 5 Վ ելք

GND - ցանկացած GND և 9V մարտկոց

+5 - Arduino VIN մուտքագրում

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Աջ DC շարժիչ -

OUTB - Աջ DC Motor +

OUTC - Ձախ DC շարժիչ -

OUTD - Ձախ DC շարժիչ +

ՀԷNA - վարորդ 5 Վ (անջատիչ)

ENB - վարորդ 5V (անջատիչ)

Քայլ 4: Arduino կոդ

Հաշվարկներ ֆայլում ներառված բնօրինակ ծածկագրերի ստեղծողներին և Satyavrat- ին

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Mapmake…

Քայլ 5: MATLAB ծածկագիր

Խնդրում ենք փոխել COM նավահանգիստը ՝ ըստ ձեր օգտագործած նավահանգստի:

Կոդը կստանա Arduino- ից փոխանցվող տվյալները նավահանգստի միջոցով: Գործարկվելուց հետո այն հաճախ հավաքում է տվյալները ՝ հետևելով սոնարի կատարած ավլումներին: Գործարկվող MATLAB ծածկագիրը պետք է դադարեցվի `աղեղի գրաֆիկական գծագրերի տեսքով տվյալներ ստանալու համար: Կենտրոնական կետից մինչև գրաֆիկը հեռավորությունն է, որը չափվում է սոնարով:

Քայլ 6: Արդյունք

Քայլ 7: Եզրակացություն

Precշգրիտ օգտագործման համար այս նախագիծը հեռու է կատարյալից, ուստի պիտանի չէ մասնագիտական չափիչ առաջադրանքների համար: Բայց սա լավ DIY նախագիծ է հետազոտողների համար `սոնարի և Arduino նախագծերի իմացության համար: