Arduino Ultrasonic Mobile Sonar: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Naisip mo ba kung paano galugarin ang loob ng piramide? Ang malalim na madilim na lugar ng karagatan? Isang yungib na natuklasan lamang? Ang mga lugar na ito ay itinuturing na hindi ligtas para sa mga kalalakihan upang makapasok, samakatuwid ang isang walang makina na makina ay kinakailangan upang gawin ang naturang paggalugad, tulad ng mga robot, drone, atbp na karaniwang nilagyan ng mga camera, Infrared camera, atbp upang matingnan at mapa ang live na hindi kilalang lugar, ngunit ang mga ito nangangailangan ng tiyak na intensity ng ilaw, at ang data na nakuha ay medyo malaki. Samakatuwid, ang sonar system ay itinuturing na isang pangkalahatang kahalili.

Ngayon, makakagawa kami ng isang malayuang kontroladong sonar radar na sasakyan sa pamamagitan ng paggamit ng ultrasonic sensor. Ang pamamaraang ito ay mura, medyo madali upang makuha ang mga sangkap at madaling buuin, at ang mas mahalaga, makakatulong ito sa amin na maunawaan nang mas mahusay ang pangunahing sistema ng mga advanced na aerial scanning at mga instrumento sa pagmamapa.

Hakbang 1: Pangunahing Teorya

A. Sonar

Ang HC-SR04 ultrasonic sensor na ginamit sa proyektong ito ay may kakayahang i-scan mula sa 2cm hanggang sa 400cm. Ikinakabit namin ang sensor sa isang servo motor upang makabuo ng isang gumaganang sonar na lumiliko. Itinakda namin ang servo upang lumiko para sa 0.1 segundo at huminto para sa isa pang 0.1 segundo, nang sabay hanggang umabot sa 180 degree, at ulitin sa pamamagitan ng pagbabalik sa paunang posisyon, at gamit ang Arduino makakakuha kami ng pagbabasa ng sensor sa sandali tuwing humihinto ang servo. Pinagsasama ang data, nag-sketch kami ng isang graph ng mga pagbasa sa distansya para sa 400 cm radius sa saklaw ng 180 degree.

B. Accelerometer

Ang sensor ng MPU-6050 accelerometer ay ginagamit upang sukatin ang dami ng mga acceleration tungkol sa x, y at z axis. Mula sa pagbabago ng mga sukat na may rate ng pagbabago ng 0.3 segundo nakakakuha kami ng mga pag-aalis sa paligid ng axis na ito, na maaaring isama sa data ng sonar upang matukoy ang posisyon ng bawat pag-scan. Ang data ay maaaring matingnan mula sa serial monitor sa Arduino IDE.

C. RC 2WD Kotse

Gumagamit ang module ng 2 DC motors na kinokontrol ng L298N motor driver. Karaniwan ang kilusan ay kinokontrol ng bilis ng pag-ikot (sa pagitan ng mataas at mababa) ng bawat motor at direksyon nito. Sa code, ang mga kontrol ng paggalaw (pasulong, paatras, kaliwa, kanan) ay ginawang mga utos upang makontrol ang bilis at direksyon ng bawat motor, pagkatapos ay maipasa sa pamamagitan ng motor driver na kumokontrol sa mga motor. Ginagamit ang HC-06 Bluetooth module upang magbigay ng wireless na koneksyon sa pagitan ng Arduino at anumang mga aparato na batay sa Android. Matapos ang module ay konektado sa paglilipat at pagtanggap ng pin, ito ay konektado sa aparato. Maaaring mag-install ang gumagamit ng anumang Bluetooth control app at mag-set up ng 5 pangunahing mga pindutan at magtalaga ng mga simpleng utos ng (l, r, f, b at s) sa pindutan sa sandaling maitaguyod ang koneksyon. (ang default na code sa pagpapares ay 0000) Pagkatapos ay tapos na ang circuit of control.

D. Koneksyon sa PC at Resulta ng Data

Ang nakuha na data ay kailangang maipadala pabalik sa PC upang mabasa ng Arduino at MATLAB upang maproseso. Ang angkop na pamamaraan ay ang pagse-set up ng isang wireless na koneksyon gamit ang isang wifi module tulad ng ESP8266. Nagtatakda ang module ng isang wireless network, at kinakailangan ang PC upang kumonekta dito at basahin sa pamamagitan ng port ng koneksyon na wireless upang mabasa ang data. Sa kasong ito, gumagamit pa rin kami ng USB data cable upang kumonekta sa PC para sa prototype.

Hakbang 2: Mga Bahagi at Mga Bahagi

Hakbang 3: Assembling & Kable

1. Ikabit ang ultrasonic sensor sa mini breadboard, at ikabit ang mini breadboard sa pakpak ng servo. Ang servo ay dapat na nakakabit sa harap ng car kit.

2. Pag-iipon ng car kit sa pamamagitan ng pagsunod sa mga kasamang tagubilin.

3. Ang natitirang posisyon ng mga bahagi ay maaaring malayang nakaayos depende sa layout ng mga kable.

4. Mga kable:

A. Kapangyarihan:

Maliban sa L298N motor driver, ang natitirang bahagi ay nangangailangan lamang ng 5V power input na maaaring makuha mula sa 5V output port ng Arduino, habang ang mga pin ng GND sa GND port ng Arduino, samakatuwid ang kapangyarihan at GND ay maaaring nakahanay sa breadboard. Para sa Arduino, ang kuryente ay nakuha mula sa USB cable, alinman sa naka-attach sa PC o powerbank.

B. HC-SR04 Ultrasonic Sensor

Trigger Pin - 7

Echo Pin - 4

C. SG-90 Servo

Kontrolin ang Pin - 13

D. HC-06 Bluetooth Module

Rx Pin - 12

Tx Pin - 11

* Mga Utos ng Bluetooth:

Harap - 'f'

Bumalik - 'b'

Kaliwa - 'l'

Kanan - 'r'

Itigil ang anumang kilusan - 's'

E. MPU-6050 Accelerometer

SCL Pin - Analog 5

SDA Pin - Analog 4

INT Pin - 2

F. L298N Motor Driver

Vcc - 9V baterya at output ng Arduino 5V

GND - Anumang baterya ng GND & 9V

+5 - Arduino VIN input

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Right DC Motor -

OUTB - Right DC Motor +

OUTC - Kaliwa DC Motor -

LABAS - Kaliwa DC Motor +

ENA - Driver 5V (Circuit Breaker)

ENB - Driver 5V (Circuit Breaker)

Hakbang 4: Arduino Code

Mga kredito sa mga tagalikha ng mga orihinal na code na kasama sa file, at Satyavrat

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

Hakbang 5: MATLAB Code

Mangyaring palitan ang COM port alinsunod sa ginagamit mong port.

Makukuha ng code ang data na nailipat mula sa Arduino sa pamamagitan ng port. Kapag natakbo na ito, kinokolekta nito ang data nang madalas kasunod sa dami ng pagwawalis na ginaganap ng sonar. Ang tumatakbo na MATLAB code ay kailangang ihinto upang makakuha ng data sa anyo ng mga graphic plot ng isang arc. Ang distansya mula sa gitnang punto sa grap ay ang distansya na sinusukat ng sonar.

Hakbang 6: Resulta

Hakbang 7: Konklusyon

Para sa wastong paggamit, ang proyektong ito ay malayo sa perpekto samakatuwid ay hindi angkop para sa mga propesyonal na gawain sa pagsukat. Ngunit ito ay isang mahusay na proyekto sa DIY para sa mga explorer na makilala ang mga sonar, at mga proyekto ng Arduino.