Cảm biến đối tượng từ xa sử dụng Arduino: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Ngày nay, các Nhà sản xuất, Nhà phát triển đang ưa thích Arduino vì sự phát triển nhanh chóng của việc tạo mẫu các dự án. Arduino là một nền tảng điện tử mã nguồn mở dựa trên phần cứng và phần mềm dễ sử dụng. Arduino có một cộng đồng người dùng rất tốt. Trong dự án này, chúng ta sẽ xem cách cảm nhận nhiệt độ và khoảng cách của đối tượng. Vật thể đó có thể là bất kỳ loại nào như một cái bình nóng hoặc bức tường đá lạnh thực sự bên ngoài. Vì vậy, với hệ thống này, chúng ta có thể tự cứu lấy bản thân của mình. Và quan trọng hơn, điều này có thể hữu ích cho những người khuyết tật (người mù).

Bước 1: Các thành phần

Đối với dự án này, chúng tôi sẽ cần các thành phần sau,

1. Arduino Nano

2. MLX90614 (Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại)

3. HCSR04 (Cảm biến siêu âm)

Màn hình LCD 4,16x2

5. Breadboard

6. dây mới

Chúng tôi có thể sử dụng bất kỳ bảng Arduino nào thay vì Arduino nano khi xem xét ánh xạ chân.

Bước 2: Tìm hiểu thêm về MLX90614:

MLX90614 là cảm biến nhiệt độ IR dựa trên i2c hoạt động dựa trên phát hiện bức xạ nhiệt.

Bên trong, MLX90614 là sự kết hợp của hai thiết bị: một máy dò nhiệt hồng ngoại và một bộ xử lý ứng dụng điều hòa tín hiệu. Theo định luật Stefan-Boltzman, bất kỳ vật thể nào không nằm dưới độ không tuyệt đối (0 ° K) đều phát ra ánh sáng (mắt người không nhìn thấy) trong quang phổ hồng ngoại tỷ lệ thuận với nhiệt độ của nó. Nhiệt nhiệt hồng ngoại đặc biệt bên trong MLX90614 cảm nhận mức năng lượng hồng ngoại đang được phát ra bởi các vật liệu trong trường nhìn của nó và tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với năng lượng đó. Điện áp do nhiệt điện tạo ra được thu nhận bởi ADC 17-bit của bộ xử lý ứng dụng, sau đó được điều chỉnh trước khi chuyển sang bộ vi điều khiển.

Bước 3: Tìm hiểu thêm về Mô-đun HCSR04:

Trong mô-đun siêu âm HCSR04, chúng ta phải cung cấp xung kích hoạt trên chân kích hoạt, để nó sẽ tạo ra siêu âm có tần số 40 kHz. Sau khi tạo ra sóng siêu âm, tức là 8 xung tần số 40 kHz, nó làm cho chân echo ở mức cao. Chân tiếng vọng vẫn ở mức cao cho đến khi nó không nhận lại âm thanh dội lại.

Vì vậy, chiều rộng của chân echo sẽ là thời gian để âm thanh truyền đến vật thể và quay trở lại. Khi chúng ta có thời gian, chúng ta có thể tính khoảng cách, vì chúng ta biết tốc độ âm thanh. HC-SR04 có thể đo trong phạm vi từ 2 cm - 400 cm. Mô-đun siêu âm sẽ tạo ra các sóng siêu âm nằm trên dải tần số có thể phát hiện được của con người, thường là trên 20, 000 Hz. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi sẽ truyền tần số 40Khz.

Bước 4: Thông tin thêm về LCD 16x2:

Màn hình LCD 16x2 là 16 ký tự và màn hình LCD 2 hàng có 16 chân kết nối. Màn hình LCD này yêu cầu dữ liệu hoặc văn bản ở định dạng ASCII để hiển thị. Hàng đầu tiên bắt đầu bằng 0x80 và hàng thứ 2 bắt đầu bằng địa chỉ 0xC0. LCD có thể hoạt động ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit. Ở chế độ 4 bit, Dữ liệu / Lệnh được gửi ở Định dạng Nibble Đầu tiên Nibble cao hơn và sau đó Nibble thấp hơn.

Ví dụ: để gửi 0x45 Đầu tiên 4 sẽ được gửi Sau đó 5 sẽ được gửi.

Có 3 chân điều khiển là RS, RW, E.

Cách sử dụng RS:

Khi Lệnh được gửi, thì RS = 0

Khi Dữ liệu được gửi đi, thì RS = 1

Cách sử dụng RW:

Chân RW là Đọc / Ghi.

trong đó, RW = 0 có nghĩa là Ghi dữ liệu trên màn hình LCD

RW = 1 có nghĩa là Đọc dữ liệu từ màn hình LCD

Khi chúng ta đang ghi vào lệnh / Dữ liệu LCD, chúng ta đang đặt chân là LOW.

Khi chúng tôi đang đọc từ màn hình LCD, chúng tôi đang đặt chân là CAO.

Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đã cố định nó đến mức THẤP, bởi vì chúng tôi sẽ luôn ghi vào màn hình LCD.

Cách sử dụng E (Bật):

Khi chúng tôi gửi dữ liệu đến LCD, chúng tôi đang cung cấp xung cho LCD với sự trợ giúp của chân E.

Đây là luồng mức cao mà chúng ta phải tuân theo khi gửi COMMAND / DATA tới LCD.

Sau đây là trình tự để làm theo.

Nibble cao hơn

Bật Pulse, Giá trị RS thích hợp, dựa trên COMMAND / DATA

Hạ Nibble

Bật Pulse, Giá trị RS thích hợp, dựa trên COMMAND / DATA

Bước 5: Thêm hình ảnh

Bước 6: Mã

Vui lòng tìm mã trên github:

github.com/stechiez/Arduino.git