Cảm biến khoảng cách (dành cho Mía trắng): 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Một cảm biến khoảng cách điển hình đã được hướng dẫn rộng rãi trên các kênh truyền hình có sẵn. Vì vậy, tôi muốn thử một bản chuyển thể của khái niệm nổi tiếng này, làm ứng dụng cho một cây mía trắng.

Cây gậy trắng là cây gậy được người mù sử dụng để nói cho họ biết con đường ở đâu. Mạch và mã mà tôi đã phát triển với cảm biến HC-SR04 phát ra tiếng bíp với tần số lớn hơn khi cảm biến tiến gần hơn đến vật thể. Do đó, nếu mạch điện được gắn vào cuối cây gậy trắng, nó có thể được sử dụng ở những địa hình xa lạ hoặc những nơi không có lối đi riêng cho người mù. Điều này có thể giúp họ tránh những vật lớn ở những khu vực mà họ không quá thoải mái.

Ngoài ra, mạch cũng có thể cho biết khoảng cách giữa cảm biến và vật thể đối diện với nó, sử dụng màn hình LCD. Điều này có thể tỏ ra đặc biệt hữu ích trong các tình huống khác, chẳng hạn như đo kích thước của một căn phòng khi bạn không có thước đo trong tay.

Đây là một Tài liệu hướng dẫn mà tôi tin rằng khía cạnh cảm biến khoảng cách của dự án này khá tốt, vì tôi sẽ không đi sâu vào quá nhiều chi tiết với mạch

Quân nhu

1) Bộ rung piezo 1 x 3V (liên kết)

2) 1 x màn hình LCD (liên kết)

3) 40 x Dây nhảy từ nam đến nam và dây nhảy từ nam đến nữ (liên kết). Bạn cần nhiều loại dây từ nam sang nam và dây nam sang nữ HOẶC nếu bạn cảm thấy thoải mái với việc hàn, bạn có thể sử dụng bất kỳ loại dây nào bạn muốn.

4) 1 x cảm biến siêu âm HC-SR04 (liên kết)

6) 1 x Arduino Uno hoặc Arduino Nano với cáp kết nối (liên kết)

7) 1 x Breadboard (liên kết)

8) 1 x chiết áp hoặc nồi cắt để kiểm soát độ tương phản của màn hình LCD (liên kết)

Bước 1: Đấu dây màn hình LCD

Các chân 2, 3, 4, 5, 11 và 12 của Arduino được kết nối tương ứng với các chân 14, 13, 12, 11, 6 và 4 của màn hình LCD.

Các chân 1, 5 và 16 của màn hình LCD được kết nối với đất.

Chân 2 và 15 của màn hình LCD được kết nối với + 5V.

Chân 3 của màn hình LCD được kết nối với đầu nối giữa của Chiết áp hoặc nồi cắt. Hai đầu cuối còn lại của chiết áp hoặc nồi cắt được kết nối với đất và + 5V.

Các chân 7, 8, 9 và 10 của màn hình LCD không được kết nối với bất kỳ thứ gì.

Bước 2: Kết nối Buzzer và Cảm biến siêu âm

Cách hoạt động của mạch:

Cảm biến siêu âm HC-SR04 hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ sóng âm. Một bên của cảm biến sẽ gửi một sóng siêu âm và bên kia của cảm biến sẽ phát hiện ra nó. Hai mặt này được sử dụng kết hợp với nhau, chân trig của HC-SR04 được kích hoạt, khiến cảm biến bắn ra sóng âm thanh siêu âm. Sau đó Arduino đo thời gian cần thiết để sóng âm phản xạ khỏi vật thể và được cảm biến siêu âm phát hiện. Biết được chênh lệch thời gian này và tốc độ âm thanh có thể giúp xác định khoảng cách giữa cảm biến và vật thể. Đây là một liên kết giải thích mạch chi tiết hơn.

Khi bạn đã biết khoảng cách, việc đặt tần số của tiếng bíp khá dễ dàng. Tần số tỷ lệ nghịch với khoảng cách để có phương trình ngay tại đó. Tôi đã chơi xung quanh một chút với hằng số để đảm bảo rằng tiếng bíp không quá thường xuyên gây khó chịu hoặc đặt quá thưa thớt. Cảm biến siêu âm không đáng tin cậy nhất vì chúng cho giá trị không chính xác nếu bề mặt mà nó hướng vào bị nghiêng, hoặc quá xa hoặc quá gần. Do đó, tôi cũng đã triển khai cơ chế an toàn dự phòng phát ra tiếng bíp liên tục để thông báo cho người dùng rằng cảm biến siêu âm đã bị định hướng sai.

Các kết nối:

Đầu cực dương của bộ rung được kết nối với chân 6. Kết nối này được hiển thị dưới dạng dây màu hồng. Cực âm của bộ rung được nối với đất.

Cảm biến siêu âm có 4 chân. Các chân ngoài cùng, có tên là Vcc và GND, được kết nối tương ứng với đường ray + 5V và đường ray nối đất. Chân có nhãn trig được kết nối với chân 9 của Arduino. Kết nối này được hiển thị dưới dạng dây màu xanh lá cây. Chân có nhãn tiếng vọng trên cảm biến siêu âm được kết nối với chân 10 của Arduino. Kết nối này được hiển thị dưới dạng dây màu cam.

Bước 3: Mã

Tất cả mã đã được chú thích để bạn tham khảo

Bạn có thể tìm thấy liên kết đến mã trong ổ đĩa google này.