Wenn dir das gefällt Elektronik und Programmierung, hast du wahrscheinlich schon zusammengearbeitet mit Arduino-Plattform , derzeit verwendet in a. ausführen viele interessante und echte elektronische Projekte . Dies ist die Anzahl dieser Projekte, die man Ultraschallsensor die zur Identifizierung verwendet werden können der Abstand vom Sensor mit einem davor platzierten Gegenstand und das ist aktuell zu einem großen Teil verwendet in Auto-GPS .
Mit diesem Sensortyp können Benutzer erkennen, ob sich ein Hindernis vor ihnen befindet, selbst wenn es vorhanden ist Ich kann nicht um sie herum sehen . Daher hilft diese Zutat das Arduino-Board zum Messen von Entfernungen und stellen Sie sicher, dass die verschiedenen geschaffenen Mechanismen in der Lage sind, vermeide jegliche Art von Hindernissen . Es ist auch wichtig zu erwähnen, dass dieses Gerät a Messbereich zwischen 3cm und 3m mit 3mm Genauigkeit.
Wie Sie sehen können, ist es während Erstellen von Arbeiten im Zusammenhang mit der Unterbrechung von bewegten Objekten. Deshalb erklären wir hier ein bisschen mehr Was ist dieser Sensor und wie kann er verwendet werden? Befolgen Sie dazu im Detail alles, was wir Ihnen im Folgenden beibringen werden.
Was ist ein Ultraschallsensor und wozu dient er bei der Arbeit mit dem Arduino?
Ultraschallsensoren mit Arduino ermöglicht es Ihnen, Entfernungen zu messen Ultraschall, Deshalb haben sie sich jetzt sehr daran gewöhnt neue Autos da viele von ihnen sie in GPS integriert haben, damit Benutzer wissen, welche Hindernisse vor ihnen liegen, falls sie nicht um sie herum sehen können.
Auf die gleiche Weise können wir sagen, dass a Sensor bei Ultraschall ist ein Gerät, mit dem Sie Entfernungen messen können. Die Operation basiert hauptsächlich auf der Mission a Hochfrequenzimpuls , wird vom Menschen nicht gehört. Dieser Impuls prallt ab Objekte in der Nähe und werden vom Sensor reflektiert die ein für diese Frequenz geeignetes Mikrofon hat.
Indem du in der Lage bist Messen Sie die Zeit zwischen den Impulsen und ermitteln Sie die Schallgeschwindigkeit , der Abstand vom Objekt zu seiner Oberfläche der Ultraschallimpuls war betroffen kann geschätzt werden . Auf diese Weise kann der Sensor die Nähe des Aufpralls zu einem beliebigen Objekt anzeigen, sodass der Benutzer diesem ausweichen kann.
Es ist zu beachten, dass dies Die Sensoren sind Für die Mehrheit guter Kurs und vor allem, dass sie sehr einfach zu bedienen sind. Der Messbereich dieser Sensoren beträgt von 3 cm bis 3 m in der Praxis , aber es wird davon ausgegangen, dass der tatsächliche Messbereich viel eingeschränkter ist und 20cm bis 2 Meter.
Diese Komponenten sind Sensoren mit geringer Präzision, bei denen die Ausrichtung der zu messenden Oberfläche kann dazu führen, dass die Welle reflektiert und die Messung verfälscht. Aufgrund dieser und anderer Faktoren werden sie in Umgebungen mit mehreren Objekten als nicht sehr geeignet angesehen, da sie dazu führen können, dass Geräusche von Objekten reflektiert werden. Oberflächen, die Echos und Fehlmessungen erzeugen . Daher können wir sagen dass sie für den Außenbereich nicht sehr geeignet sind.
Obwohl es keine ist. anbieten genaue Genauigkeit der Entfernung des Objekts Ultraschallsensoren sind derzeit für viele Typen weit verbreitet Robotik-Projekte wo es schon üblich ist Installieren Sie einen oder mehrere Sensoren . Wird für die Distanzmessung ein höherer Druck benötigt, sollte dies vorzugsweise mit Entfernungsmesser mit optischen und Infrarotsensoren .
Wie funktioniert ein Ultraschallsensor?
Wie gesagt, sagte er Kapitän stützt sich hauptsächlich auf Messen der Zeit zwischen Senden und Empfangen eines Audioimpulses . Aus diesem Grund Ultraschallwellen ist vom Trigger gesendet, springt auf Das Objekt und der Empfänger oder das Echo erkennen die Welle . Je nach Zeitbedarf der Welle kann die Entfernung zum Objekt bestimmt werden.
Die Schallgeschwindigkeit bei Temperaturen von 20 ° C und 50% Luftfeuchtigkeit und Luftdruck auf Meereshöhe beträgt 343 m / s. Die Transformation dieser Einheiten führt zu folgenden Ergebnissen:
Das bedeutet Ton 29,2 Mikrosekunden für einen Zoll , so ist es möglich, den zeitlichen Abstand zwischen Senden und Empfangen des Impulses zu ermitteln.
Dazu ist es notwendig, die folgende Gleichung zu verwenden:
Hier muss die Zeit zweigeteilt werden, denn bei der Zeitmessung ist dies gibt den Impuls zu kommen und zu gehen , ist die vom Impuls zurückgelegte Strecke das Doppelte der zu messenden Strecke.
Für all dies sollte folgender elektrischer Schaltplan verwendet werden:
Auf der anderen Seite ist die Baugruppe ein Modell, das wie folgt aussehen wird:
Erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Sie einen Ultraschallsensor von Grund auf mit dem Arduino-Board verbinden
Wenn Sie bereit sind, mit der Verwendung zu beginnen der Ultraschallsensor auf dem Arduino-Board , erklären wir Ihnen hier, wie Sie diesen Vorgang schnell und einfach durchführen können. Denk dran, du brauchst dafür nur einen Arduino-Board, kann ein beliebiges Kartenmodell sein, da der Prozess für alle gleich ist. In diesem Fall arbeiten wir mit a Arduino-Board UNO R3 .
Führen Sie dazu einfach jeden der folgenden Schritte aus:
- Zunächst wird der Ultraschallsensor in a . umgewandelt Bildnis und mit den Kabeln müssen Sie folgende Verbindungen herstellen: “Aktivieren des Sensors am Arduino-Terminal 2” et “Sensorecho auf Arduino Pin 3”.
- Wenn Sie möchten, können Sie das Gerät auch ohne direkt mit dem Arduino verbinden Modell.
- Erinnere dich daran Alle diese Verbindungen müssen immer mit ausgeschaltetem Arduino hergestellt werden , wird daher empfohlen vom Computer oder einer anderen externen Quelle trennen.
- Du musst später Öffnen Sie die Arduino-Programmierschnittstelle , für sie musst du zu den Optionen gehen “Werkzeug” nach drinnen “Speisekarte”, Dort müssen Sie das Modell des Arduino-Boards auswählen, das Sie verwenden. In diesem Fall ist die Wahl “Arduino Uno” ist ausgewählt .
- Wenn die IDE bereits eingerichtet ist, können Sie hier beginnen Zeichne unsere Skizze um das alles besser zu verstehen, lass uns gehen Erklären Sie den gesamten Code Schritt für Schritt.
Zuerst müssen die Pins und die serielle Kommunikation auf 9800 Baud eingestellt werden:
const int Trigger = 2; // Digitaler Pin 2 zum Auslösen des Sensors const int Echo = 3; // Digitaler Pin 3 für das Sensorecho Leere Einrichtung () { Serieller Anfang (9600); // wir starten die kommunikation pinMode (Trigger, Ausgang); // ausstecken pinMode (Echo, EINGANG); // Pin als Eingang digitalWrite (Trigger, LOW); // Wir initialisieren die Spindel mit 0
Jetzt müssen Sie von der leeren Schleife einen 10 us-Impuls an den Sensortrigger senden:
digitalWrite (Trigger, HIGH); VerzögerungMikrosekunden (10); // Wir senden einen Impuls von 10us digitalWrite (Trigger, LOW);
- Dann wird der Antwortpuls des Sensors über den Echo-Pin empfangen, um den Puls zu messen, verwenden wir die Pulsfunktion:
t = ImpulsIn (Echo, HOCH); // wir erhalten die Breite des Impulses
Für den Fall, dass Variable t, du wird die zeit haben die es braucht Das Ultraschallecho kommt an , nun ist der nächste Schritt, den Abstand zwischen dem Ultraschallsensor und dem Objekt zu berechnen.
Dazu sollte folgende Formel verwendet werden:
- Variable “Geschwindigkeit” die Schallgeschwindigkeit beträgt 340 m / s, aber in diesem Fall müssen die Einheiten cm / us sein, da dies in Zentimetern und Mikrosekunden funktioniert. Le “Jahr” ist die Zeit, die der Ultraschall benötigt, um das Objekt zu erreichen und zum Sensor zurückzukehren. Und schließlich seine Variable “Distanz abgedeckt” ist die doppelte Entfernung vom Objekt und ersetzt alle Daten in der Formel, die es gibt:
- Letztendlich, der Wert der Entfernung muss seriell gesendet werden und enden mit einer Pause von 100 ms was ist höher als 60 ms von den technischen Daten des Sensors empfohlen.
Hier können Sie den vollständigen Code des Programms sehen:
Const-Trigger int = 2; // digitaler Pin 2 zum Auslösen des Sensors Const int Echo = 3; // digitaler Pin 3 für das Sensorecho Einrichtung ungültig () { Serie.begin (9600); // Wir initialisieren die Kommunikation pinMode (Trigger, EXIT); // ausstecken pinMode (Echo, IMPUT); // Pin als Eingang digitales Schreiben (Trigger, LOW); // Wir initialisieren die Spindel mit 0 } Leere Schleife () { Langes t; // benötigte Zeit bis das Echo ankommt Lange d; // Abstand in Zentimeter Digitalschreiben (Trigger, HIGH); VerzögerungMikrosekunden (10); // wir senden einen Impuls von 10us digitales Schreiben (Trigger, LOW); t = ImpulsIn (Echo, HOCH); // wir erhalten die Breite des Impulses d = T / 59: // wir skalieren die Zeit auf eine Entfernung in cm Serial.print 'Abstand:'); Seriendruck (d); // wir senden den Distanzwert in Serie Serial.print ('cm'); Seriendruck (); Verzögerung (100); // wir pausieren für 100 ms }
Erfahren Sie, wie Sie schnell und einfach einen Ultraschallsensor programmieren, der an ein Arduino-Board angeschlossen ist
Erfahren Sie, wie Sie eine Verbindung herstellen Ultraschallsensor auf Arduino-Platine, So programmieren Sie es.
Führen Sie dazu einfach die folgenden Schritte aus:
- Das erste, was Sie tun müssen, ist Verbinden Sie das Arduino UNO , dann laden Sie das Programm herunter.
- Nachher, das arduino und der sensor muss arbeiten. Anzeige von Daten, Sie müssen auf das Tool zugreifen und dort die serielle Anzeige öffnen.
- Alle Distanzwerte finden Sie auf der Serienanzeige erhalten von HC-SR04 oder der Ultraschallsensor . Jetzt müssen Sie ein Objekt davor platzieren und es ändern seinen Abstand zum Sensor und überprüfen Sie den Abstand auf dem Bildschirm angezeigt, um zu wissen, ob es richtig ist oder nicht.
Machen Sie die besten Arduino-Projekte mit Ultraschallsensoren selbst
Ohne Zweifel das Ultraschallsensoren ermöglicht es Ihnen, wirklich erstaunliche Projekte zu erstellen. Darüber hinaus ermöglicht dieses Element die Erstellung einer großen Anzahl von Projekten, die sehr nützlich zum Wohle der Menschen auf veschiedenen Wegen. Hier erklären wir, was es ist die besten Arduino-Projekte mit Ultraschallsensoren die Sie zu Hause selbst gestalten können.
Befolgen Sie dazu alles, was wir im Folgenden erklären:
Stock für Blinde
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Dieses Projekt richtet sich an alle Menschen, die anderen Menschen mit einem Sehproblem . Es ist sehr einfach zu tun, so dass Sie kein Experte auf diesem Gebiet sein müssen. Dank dafür Ultraschallsensor, es war möglich a. designen Stock für Blinde um Objekte in der Nähe und den Weg zu identifizieren der sehbehinderte Mensch . Ideal für Blinde, die ohne großes Risiko auf die Straße gehen.
Intelligenter Mülleimer
Er wurde einer von ihnen mehr praktische und gebrauchte Projekte , kann sein entweder zum Spaß oder um mehr Erfahrung zu sammeln, da keine großen finanziellen Investitionen erforderlich sind, was alles einfacher macht. Daher sollte dieser intelligente Mülleimer einen Sensor aktivieren das öffnet sich von selbst, wenn du in der Nähe bist, Sie müssen sich also nicht anstrengen, um die Abdeckung anzuheben.
Zusätzlich, Dies verhindert, dass Sie den Papierkorb berühren, was für viele unbequem ist. Diese Art von Projekt funktioniert mit kleine und große Behälter Denken Sie nur daran, dass die Elektronikaufgabe umso komplizierter wird, je größer der Behälter ist.
Geparktes Auto
Wie wir im Artikel erwähnt haben, sind dies Ultraschallsensoren Sie werden hauptsächlich in Autos verwendet, weil sie dort perfekt passen, um verschiedene Funktionen zu erfüllen. In diesem Fall ist es a Autoprojekt was erlaubt ihm Park, zeigt an, dass das Auto von der Karte gesteuert wird Arduinos.
Es ist ein Projekt, das auf den ersten Blick kompliziert erscheinen mag, aber es muss es wirklich sein viel Logik.