Hệ thống cảnh báo tí hon sử dụng bo mạch tương thích Arduino siêu nhỏ !: 10 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Xin chào, hôm nay chúng ta sẽ thực hiện một dự án thú vị nhỏ. Chúng tôi sẽ chế tạo một thiết bị báo động nhỏ để đo khoảng cách giữa chính nó và một vật thể ở phía trước nó. Và khi đối tượng di chuyển qua một khoảng cách đã định, thiết bị sẽ thông báo cho bạn bằng một tiếng còi lớn.

Để tạo ra một thiết bị báo động nhỏ, chúng tôi cần các thành phần nhỏ, đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng PICO làm bộ vi điều khiển của mình, vì nó đáp ứng nhu cầu của chúng tôi trong khi kích thước rất nhỏ. Chúng tôi cũng sử dụng các thành phần thường được sử dụng để đọc khoảng cách và đưa ra tín hiệu cho bộ rung. Bạn sẽ mất khoảng 45 phút để hoàn thành dự án này nếu bạn chọn sử dụng mã được cung cấp.

Bước 1: Các thành phần

• 1 bảng PICO, có sẵn trên mellbell.cc ($ 17)
• 1 cảm biến siêu âm, ebay ($ 1,03)
• 1 buzzer nhỏ 5 ~ 6 volt, một gói 10 trên ebay ($ 1,39)
• 3 đèn LED 5mm (các màu khác nhau), một gói 100 chiếc trên ebay ($ 0,99)
• 4 điện trở 330 ohm, gói 100 trên ebay ($ 1,08)
• 12 dây jumber, một gói 40 dây trên ebay ($ 0,99)
• 1 breadboard mini, một gói 5 cái trên ebay ($ 2,52)

Bước 2: Cách hoạt động của cảm biến siêu âm

Trước khi bạn kết nối cảm biến siêu âm và sử dụng nó, hãy cùng tìm hiểu cách hoạt động của nó:

• Đầu tiên, nó phát ra một sóng Siêu âm từ đầu dò máy phát (Đầu dò bên trái). Nếu có một đối tượng ở phía trước cảm biến, sóng sẽ đánh vào đối tượng đó và quay trở lại đầu dò máy thu (đầu dò bên phải)
• Sau đó, bộ vi điều khiển tính toán thời gian từ khi gửi sóng đến khi nhận được chúng. Sau đó, bộ vi điều khiển thực hiện một số phép tính toán học và lấy khoảng cách giữa cảm biến và vật thể phía trước nó.
• Đây là công thức được sử dụng để tính khoảng cách trong CM: (thời lượng / 2) /29.1 (Bạn có thể tìm thấy phép toán đằng sau công thức này trong hình trên).

Bước 3: Giao diện cảm biến siêu âm với PICO

Điều đầu tiên cần làm là xem xét PICO của bạn và xem bạn có thể làm gì với nó. Và như bạn có thể thấy, PICO có 5 chân I / O kỹ thuật số và 3 chân đầu vào analog. Cái nào sẽ được sử dụng như sau:

Chân cảm biến siêu âm:

• VCC (Cảm biến siêu âm) - VCC (PICO)
• GND (Cảm biến siêu âm) - GND (PICO)
• Trig (Cảm biến siêu âm) - A1 (PICO)
• Echo (Cảm biến siêu âm) - A0 (PICO)

Bây giờ tất cả những gì bạn cần là kết nối cảm biến siêu âm với PICO và đảm bảo rằng mọi thứ đều hoàn hảo.

Bước 4: Phác thảo cảm biến siêu âm

Bây giờ bạn phải tạo một chương trình, lấy khoảng cách được đo bởi cảm biến siêu âm và hiển thị nó trên một màn hình nối tiếp. Để bạn có thể nhận được các bài đọc và đảm bảo rằng mọi thứ được kết nối và hoạt động bình thường.

Tạo một chức năng được gọi là Đo khoảng cách chịu trách nhiệm đo thời gian từ khi gửi tín hiệu đến khi nhận tín hiệu và tính toán khoảng cách. Bạn cũng phải hiển thị các kết quả đọc trên màn hình nối tiếp của mình để bạn có thể gỡ lỗi dự án trong IDE.

Bạn có thể tải xuống chương trình đính kèm, nếu bạn không muốn tự viết nó. Bạn cũng có thể xem các số đọc của màn hình nối tiếp trông như thế nào từ hình trên.

Bước 5: Kết nối Buzzer

Bây giờ, bạn có cảm biến của mình cho biết khoảng cách giữa chính nó và bất kỳ đối tượng nào phía trước nó. Bạn phải làm điều gì đó với các kết quả đọc được, và như chúng tôi đã nói trước đây, bạn sẽ có một bộ rung phát ra tiếng ồn lớn khi đối tượng ở phía trước cảm biến đi quá xa.

Làm việc với bộ rung rất đơn giản, vì chúng chỉ có hai trạng thái hoạt động là BẬT hoặc TẮT. Chúng cũng chỉ có hai chân, một là chân dương (chân dài), và chân kia là chân âm (Chân ngắn).

• Khi 5V được cấp vào bộ rung, nó sẽ bật và tạo ra tiếng ồn lớn.
• Khi 0V được đặt vào bộ rung, nó sẽ tắt và không có bộ rung nào được tạo ra.

Bước 6: Lập trình Buzzer

Bạn muốn bộ rung bắt đầu kêu khi đối tượng ở phía trước cảm biến xa hơn 20 CM và tắt khi đối tượng ở gần 20 CM “Bạn có thể sử dụng bất kỳ khoảng cách nào bạn muốn”.

Chương trình đính kèm chứa mã nhận các kết quả đọc từ cảm biến siêu âm và gửi lệnh đến bộ rung. Bắt đầu phát ra tiếng ồn khi vật thể ở xa hơn 20 cm và dừng lại khi vật thể ở gần hơn thế.

Hãy nhớ rằng bạn có thể tùy chỉnh mã theo bất kỳ quy tắc và khoảng cách nào mà bạn muốn.

Bước 7: Kết nối các đèn LED

Bây giờ, bạn muốn thêm ba đèn LED vào dự án của mình để làm cho dự án trở nên tương tác và năng động hơn.

Chúng tôi đã sử dụng đèn LED 5mm thông thường và chúng chỉ có hai chân, một chân dương (chân dài) và một chân âm (chân ngắn). Và khi chúng ta áp dụng 5V vào led nó sẽ bật khi chúng ta áp dụng 0v nó sẽ tắt. Bạn có thể sử dụng bất kỳ loại đèn LED nào bạn muốn ở đây và nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về điều đó, hãy hỏi họ.

Bước 8: Lập trình đèn LED

Chúng tôi đã sử dụng 3 đèn LED trong dự án của mình và chúng sáng lên tùy thuộc vào khoảng cách giữa cảm biến và đối tượng phía trước nó.

Đèn LED màu xanh sẽ bật khi khoảng cách nhỏ hơn 10cm. Đèn LED màu vàng sẽ bật khi khoảng cách từ 10 cm đến 20 cm. Đèn LED màu đỏ sẽ bật khi khoảng cách lớn hơn 20cm.

Và một lần nữa, hãy nhớ rằng bạn có thể tùy chỉnh các quy tắc kiểm soát cách đèn LED của bạn sáng lên.

Bước 9: Kết nối nguồn điện

Ở giai đoạn này, bạn muốn có khả năng sử dụng báo thức nhỏ của mình mà không bị buộc phải kết nối nó với PC. Vì vậy, hãy thêm pin 9V vào dự án của bạn và kết nối nó với PICO của bạn.

• Dây dương màu đỏ (Pin) - Vin (PICO)
• Dây đen âm (Pin) - GND (PICO)

Và bây giờ, hệ thống báo động của bạn sẽ hoạt động mà không cần phải kết nối với PC.

Bước 10: Bạn đã hoàn tất

Xin chúc mừng! Bây giờ bạn có một thiết bị cảnh báo bạn dựa trên khoảng cách của đối tượng phía trước nó. Ngoài ra, đừng quên rằng bạn có thể tùy chỉnh các quy tắc của nó và thay đổi cách thức và lý do bộ rung phát ra âm thanh.

Bạn có thể tìm thấy chúng tôi trên trang Facebook của chúng tôi và trên mellbell.cc. Và xin vui lòng đặt bất kỳ câu hỏi nào, chúng tôi sẽ sẵn lòng trả lời chúng:)