Arduino və LCD ilə Ultrasonik Range Finder Dərsliyi: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bir çox insan, Arduino Uno'yu Ultrasonik Sensorla və bəzən də LCD ekranla necə istifadə etməyinizlə bağlı Təlimatlar hazırladı. Həmişə bu digər təlimatların tez -tez yeni başlayanlar üçün aydın olmayan addımları atladığını gördüm. Nəticədə, bütün yeni detalları ehtiva edən bir dərslik yaratmağa çalışdım ki, digər yeni başlayanlar, inşallah, ondan öyrənsinlər.

İlk dəfə bir Arduino UNO istifadə etdim, amma bunun üçün bir az böyük olduğunu gördüm. Daha sonra Arduino Nanonu araşdırdım. Bu kiçik lövhə, UNO -nun etdiyi demək olar ki, hər şeyi təklif edir, lakin daha kiçik bir yer tutur. Bir az manevr edərək, LCD, Ultrasonik Sensor və müxtəlif tellər, rezistorlar və potensiometr ilə eyni çörək taxtasına uyğunlaşdım.

Nəticə quruluşu tamamilə funksionaldır və daha daimi bir quruluş yaratmaq üçün yaxşı bir addımdır. Bu prosesi sənədləşdirmək və inşallah eyni şeyi etmək istəyən başqalarına kömək etmək üçün ilk Təlimatlandırıcı etməyi qərara aldım. Mümkün olduğunda, məlumatımı haradan aldığımı göstərdim və eyni zamanda oxuyan hər kəsin nə baş verdiyini anlamasına imkan vermək üçün mümkün qədər çox dəstəkləyici sənədləri eskizə daxil etməyə çalışdım.

Addım 1: Ehtiyac duyacağınız hissələr

Ehtiyac duyduğunuz bir neçə hissə var və xoşbəxtlikdən çox ucuzdur.

1 - Tam ölçülü Breadboard (830 pin)

1 - Arduino Nano (hər iki tərəfə pin başlıqları quraşdırılmış)

1 - HC -SRO4 Ultrasonik Sensor

1 - 16x2 LCD ekran (tək başlıq quraşdırılmış). Qeyd: bu modulun daha bahalı I2C versiyasına ehtiyacınız yoxdur. 16 pinli "əsas" vahidlə birbaşa işləyə bilərik

1 - 10 K potansiyometr

1 - 16x2 üçün LED arxa işığı ilə istifadə üçün Balast Rezistoru (normalda 100 Ohm - 220 Ohm, mənim üçün ən yaxşı işləyən 48 Ohm rezistor tapdım)

1 -1K Ohm Yük Məhdudlaşdırıcı Rezistor -HC -SR04 ilə istifadə üçün

Müxtəlif uzunluqlarda və rənglərdə breadboard telləri.

İSTEĞE BAĞLI - Çörək lövhəsi enerji təchizatı - Bir kompüterə bağlı qalmaq və ya Arduino Nano vasitəsi ilə sistemi gücləndirmək əvəzinə daha portativ olmağınıza imkan verən çörək taxtasına birbaşa qoşulan güc modulu.

1 - Arduino Nano'nuzu proqramlaşdırmaq üçün PC/ Laptop - Qeyd Windows kompüterinizin Arduino Nanoya düzgün qoşulmasına icazə vermək üçün CH340 sürücülərinə də ehtiyacınız ola bilər. Sürücüləri BURADAN yükləyin

1 - Arduino İnteqrasiya İnkişaf Ortamı (IDE) - BURADAN IDE yükləyin

Addım 2: IDE Sonra CH340 Sürücülərini Qurun

IDE və ya CH340 sürücüləriniz hələ yüklü deyilsə, bu addıma davam edin

1) IDE -ni BURADAN yükləyin.

2) IDE -nin necə qurulacağına dair ətraflı təlimatları BURADA Arduino Veb saytında tapa bilərsiniz

3) CH340 Serial sürücülərini BURADAN yükləyin.

4) Sürücülərin necə qurulacağına dair ətraflı təlimatları BURADAN tapa bilərsiniz.

Proqram mühitiniz artıq aktualdır

Addım 3: Komponentlərin yerləşdirilməsi

Tam ölçülü bir çörək taxtasının üzərində yalnız sonlu yer var və bu layihə onu həddinə çatdırır.

1) Bir çörək taxtası enerji təchizatı istifadə edirsinizsə, əvvəlcə çörək taxtanızın sağ tərəfindəki ən çox sancaqlar ilə bağlayın

2) Arduino Nano'yu USB portu sağa baxaraq quraşdırın

3) LCD ekranı çörək taxtasının "üstündə" quraşdırın (Şəkillərə baxın)

4) HC-SR04 və Potansiometrini quraşdırın. Lazım olacaq tellər və rezistorlar üçün yer buraxın.

5) Fritzing diaqramına əsasən çörək taxtasındakı bütün telləri birləşdirin. Lövhədə 2 rezistorun yerləşdirilməsinə də diqqət yetirin. - Maraqlanırsınızsa, yükləyə biləcəyiniz bir Fritzing FZZ faylını əlavə etdim.

6) Breadboard enerji təchizatı istifadə etmirsinizsə, yerdən qaçan tullananların və lövhənin "altındakı" +V xəttinin "üstdəki" uyğun xətlərə doğru işlədiyinə əmin olun ki, hər şey yerə bağlansın və güclənir.

Bu konfiqurasiya üçün hər şeyi mümkün qədər sadə etmək üçün LCD-dən sancaqları və Arduino pinlərini ardıcıl olaraq saxlamağa çalışdım (LCD-də D7-D4 Nanoda D7-D4-ə qoşulur). Bu da naqilləri göstərmək üçün çox təmiz bir diaqramdan istifadə etməyimə imkan verdi.

Bir çox sayt, 2x20 ekrandakı LCD arxa işığını qorumaq üçün 220 ohm müqavimət tələb etsə də, bunun mənim vəziyyətimdə çox yüksək olduğunu gördüm. Mənim üçün yaxşı işləyən birini tapana qədər tədricən daha kiçik dəyərləri sınadım. Bu vəziyyətdə 48 ohm müqavimətlə işləyir (mənim ohm metrimdəki kimi görünür). 220 Ohm ilə başlamalı və yalnız LCD kifayət qədər parlaq deyilsə işləməlisiniz.

Potensiometr LCD ekrandakı kontrastı tənzimləmək üçün istifadə olunur, buna görə də daxili yuvanı sizin üçün ən uyğun olan yerə çevirmək üçün kiçik bir tornavida istifadə etməyiniz lazım ola bilər.

Addım 4: Arduino Sketch

Eskiz üçün ilham mənbəyi olaraq bir neçə mənbədən istifadə etdim, amma hamısının əhəmiyyətli bir dəyişiklik tələb etdi. Həm də kodu tam şərh etməyə çalışdım ki, hər addımın niyə olduğu kimi yerinə yetirildiyi aydın olsun. İnanıram ki, şərhlər kodlaşdırma təlimatlarından kifayət qədər çoxdur !!!

Bu eskizin ən maraqlı hissəsi mənim üçün Ultrasonik Sensor ətrafında fırlanır. HC-SR04 çox ucuzdur (Ali Express-də 1 ABŞ və ya Kanada dollarından az). Bu tip layihələr üçün də olduqca doğrudur.

Sensorda 2 yuvarlaq "göz" var, lakin hər birinin fərqli bir məqsədi var. Biri səs ötürücü, digəri alıcıdır. TRIG pin YÜKSƏK olaraq təyin edildikdə bir nəbz göndərilir. ECHO Pin, nəbzin göndərildiyi ilə alındığı vaxt arasındakı ümumi gecikmə olan bir milisaniyədə bir dəyər qaytaracaq. Ssenaridə Millisaniyələri ya Santimetrə, ya da İnçə çevirməyə kömək edəcək bir neçə sadə düstur var. Unutmayın ki, nəbz cisimə gedir və sonra iki dəfə məsafəni qət edərək QAYDAYA döndüyünüz vaxtı yarıya bölmək lazımdır.

Ultrasonik Sensorun necə işlədiyinə dair daha çox məlumat üçün, Dejan Nedelkovskinin Howtomechatronicsdəki dərsini çox tövsiyə edirəm. Mükəmməl bir video və diaqramı var, anlayışı məndən daha yaxşı izah edir!

Qeyd: Səs sürəti sabit deyil. Temperatur və təzyiqə görə dəyişir. Bu layihəyə çox maraqlı bir genişlənmə, "sürüşməni" kompensasiya etmək üçün bir temperatur və təzyiq sensoru əlavə edəcək. Növbəti addımı atmaq istəyirsinizsə alternativ temperaturlar üçün bir başlanğıc nöqtəsi olaraq bir neçə nümunə verdim!

Bu sensorları araşdırmaq üçün çox vaxt sərf edən bir İnternet qaynağı bu dəyərləri ortaya qoydu. Müxtəlif maraqlı videolar üçün Andreas Spiessin You Tube kanalını tövsiyə edirəm. Bu dəyərləri onlardan birindən çəkdim.

// 340 M/san 15 dərəcə C -də səs sürətidir (0.034 CM/Saniyə) // 331.5 M/san 0 C C -də (0.0331.5 CM/San) səs sürəti

// 343 M/San 20 dərəcə C -də səs sürətidir (0.0343 CM/San)

// 346 M/San 25 dərəcə C -də səs sürətidir (0.0346 CM/San)

LCD displeyi idarə etmək üçün çoxlu sancaqlar (6!) Tələb olunduğu üçün bir az çətinlik çəkir. Üstünlük, LCD -nin bu əsas versiyasının da çox ucuz olmasıdır. Aliexpress -də 2 dollardan aşağı Kanadada asanlıqla tapa bilərəm.

Xoşbəxtlikdən, onu bağladıqdan sonra onu idarə etmək çox düzdür. Mətni və nömrələri ekrana itələmək üçün mətni çıxarmaq istədiyiniz yeri təyin edin, sonra LCD. PRINT əmrləri verin. Vascoferraz.com saytında Vasco Ferrazdan bu mövzuda böyük bir dərs tapdım. Bir başlanğıc üçün daha aydın olması üçün pin planını dəyişdirdim (Özüm kimi!).

Addım 5: Nəticə

Mən nə elektrik mühəndisi, nə də peşəkar Coder kimi davranmıram. (Proqramlaşdırmanı əvvəlcə 1970 -ci illərdə öyrənmişəm!). Bu səbəbdən, bütün Arduino məkanını son dərəcə azad etdiyini görürəm. Mən, yalnız əsas biliklərə malik olaraq, mənalı təcrübələrlə başlaya bilərəm. Əslində işləyən və həyat yoldaşımın belə "Sərin!" Dediyi qədər real dünya faydalılığını göstərən şeylər yaratmaq..

Hamımızın etdiyimiz kimi, internetdən əldə etdiyim mənbələrdən bir şeyi necə edəcəyimi öyrənmək üçün istifadə edirəm, sonra inşallah faydalı bir şey etmək üçün onları birləşdirirəm. Mən bu kitabda və eskizdə bu mənbələri kreditləşdirmək üçün əlimdən gələni etdim.

Yolda, öyrənmə səyahətinə başlayan başqalarına kömək edə biləcəyimə inanıram. Ümid edirəm bunu faydalı bir Təlimat olaraq tapacaqsınız və hər hansı bir şərh və ya sualınızı alqışlayıram.