Senzor vzdáleného objektu pomocí Arduina: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

V dnešní době výrobci, vývojáři upřednostňují Arduino pro rychlý vývoj prototypování projektů. Arduino je open-source elektronická platforma založená na snadno použitelném hardwaru a softwaru. Arduino má velmi dobrou komunitu uživatelů. V tomto projektu uvidíme, jak snímat teplotu a vzdálenost objektu. Objekt může být jakéhokoli typu, jako je horká nádoba nebo skutečná zeď ze studené kostky ledu. Díky tomuto systému tedy můžeme zachránit sami sebe. A co je důležitější, může to být užitečné pro osoby se zdravotním postižením (nevidomé).

Krok 1: Součásti

Pro tento projekt budeme potřebovat následující komponenty,

1. Arduino Nano

2. MLX90614 (IR teplotní senzor)

3. HCSR04 (ultrazvukový senzor)

4,16x2 LCD

5. Prkénko

6. Několik drátů

Můžeme použít libovolnou desku Arduino místo Arduino nano s ohledem na mapování pinů.

Krok 2: Více o MLX90614:

MLX90614 je IR teplotní senzor založený na i2c, který pracuje na detekci tepelného záření.

Interně je MLX90614 spárováním dvou zařízení: infračerveného termopilního detektoru a aplikačního procesoru pro úpravu signálu. Podle Stefan-Boltzmanova zákona jakýkoli předmět, který není pod absolutní nulou (0 ° K), vyzařuje (neviditelné lidským okem) světlo v infračerveném spektru, které je přímo úměrné jeho teplotě. Speciální infračervený termopil uvnitř MLX90614 snímá, kolik infračervené energie vyzařují materiály v jeho zorném poli, a vytváří elektrický signál, který je tomu úměrný. Toto napětí produkované termopile je zachyceno 17bitovým ADC aplikačního procesoru, poté upraveno a poté přeneseno do mikrokontroléru.

Krok 3: Více o modulu HCSR04:

V ultrazvukovém modulu HCSR04 musíme dát spouštěcí impuls na spouštěcí kolík, aby generoval ultrazvuk o frekvenci 40 kHz. Po vygenerování ultrazvuku, tj. 8 pulzů o 40 kHz, je echo pin vysoký. Echo pin zůstává vysoký, dokud nedostane zpět zvuk ozvěny.

Šířka echo pinu tedy bude časem, kdy se zvuk dostane k objektu a vrátí se zpět. Jakmile získáme čas, můžeme vypočítat vzdálenost, protože známe rychlost zvuku. HC -SR04 může měřit až 2 až 400 cm. Ultrazvukový modul bude generovat ultrazvukové vlny, které jsou nad frekvenčním rozsahem detekovatelným člověkem, obvykle nad 20 000 Hz. V našem případě budeme vysílat frekvenci 40Khz.

Krok 4: Více o 16x2 LCD:

16x2 LCD je 16 znaků a 2 řádkový LCD, který má 16 pinů připojení. Tento LCD vyžaduje k zobrazení data nebo text ve formátu ASCII. První řádek začíná 0x80 a 2. řádek začíná adresou 0xC0. LCD může pracovat ve 4bitovém nebo 8bitovém režimu. Ve 4bitovém režimu se data/příkaz odesílají ve formátu Nibble Nejprve vyšší nibble a poté nižší Nibble.

Například pro odeslání 0x45 bude odesláno nejprve 4, poté bude odesláno 5.

Existují 3 ovládací piny, které jsou RS, RW, E.

Jak používat RS:

Když je odeslán příkaz, pak RS = 0

Když jsou data odeslána, pak RS = 1

Jak používat RW:

RW pin je čtení/zápis.

kde RW = 0 znamená zápis dat na LCD

RW = 1 znamená čtení dat z LCD

Když píšeme na LCD příkaz/Data, nastavujeme pin jako NÍZKÝ.

Když čteme z LCD, nastavujeme pin jako VYSOKÝ.

V našem případě jsme to napevno zapojili na NÍZKOU úroveň, protože budeme vždy psát na LCD.

Jak používat E (Povolit):

Když posíláme data na LCD, dáváme pulz do LCD pomocí E pin.

Toto je tok vysoké úrovně, který musíme dodržovat při odesílání PŘÍKAZU/DAT na LCD.

Následuje sekvence, kterou je třeba sledovat.

Vyšší Nibble

Povolit Pulse, Správná hodnota RS na základě PŘÍKAZU/DAT

Dolní Nibble

Povolit Pulse, Správná hodnota RS na základě PŘÍKAZU/DAT

Krok 5: Další obrázky

Krok 6: Kód

Kód najdete na github:

github.com/stechiez/Arduino.git