Arduino Ultrasonic Mobile Sonar: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Pernahkah anda terfikir bagaimana meneroka bahagian dalam piramid? Kawasan lautan gelap? Gua yang baru ditemui? Tempat-tempat ini dianggap tidak selamat untuk lelaki masuk, oleh itu mesin tanpa pemandu diperlukan untuk melakukan penerokaan seperti robot, drone, dll yang biasanya dilengkapi dengan kamera, kamera inframerah, dll. Untuk melihat dan memetakan kawasan yang tidak diketahui secara langsung, tetapi ini memerlukan intensiti cahaya tertentu, dan data yang diperoleh agak besar. Oleh itu, sistem sonar dianggap sebagai alternatif umum.

Sekarang, kita dapat membina satu kenderaan radar sonar kawalan jauh dengan menggunakan sensor ultrasonik. Kaedah ini murah, agak mudah untuk mendapatkan komponen dan senang dibina, dan yang lebih penting, ia membantu kita memahami dengan lebih baik sistem asas instrumen pemindaian dan pemetaan udara canggih.

Langkah 1: Teori Asas

A. Sonar

Sensor ultrasonik HC-SR04 yang digunakan dalam projek ini mampu mengimbas dari 2cm hingga 400cm. Kami memasang sensor pada motor servo untuk membina sonar berfungsi yang berpusing. Kami menetapkan servo untuk berubah selama 0.1 saat dan berhenti selama 0.1 saat lagi, serentak sehingga mencapai 180 darjah, dan ulangi dengan kembali ke posisi awal, dan menggunakan Arduino kami akan memperoleh bacaan sensor pada setiap saat servo berhenti. Menggabungkan data, kami membuat lakaran grafik bacaan jarak untuk radius 400 cm dalam jarak 180 darjah.

B. Accelerometer

Sensor pecutan MPU-6050 digunakan untuk mengukur jumlah pecutan mengenai paksi x, y dan z. Dari perubahan pengukuran dengan laju perubahan 0,3 saat kita memperoleh perpindahan di sekitar sumbu ini, yang dapat digabungkan dengan data sonar untuk menentukan posisi setiap imbasan. Data dapat dilihat dari monitor bersiri di Arduino IDE.

C. Kereta RC 2WD

Modul ini menggunakan 2 motor DC yang dikendalikan oleh pemandu motor L298N. Pada dasarnya pergerakan dikawal oleh kelajuan putaran (antara tinggi dan rendah) setiap motor dan arahnya. Dalam kod tersebut, kawalan pergerakan (maju, mundur, kiri, kanan) diubah menjadi perintah untuk mengawal kecepatan dan arah setiap motor, kemudian dikirimkan melalui pemacu motor yang mengendalikan motor. Modul Bluetooth HC-06 digunakan untuk menyediakan sambungan tanpa wayar antara Arduino dan mana-mana peranti berasaskan Android. Setelah modul dihubungkan dengan pin pemancar dan penerima, ia dihubungkan dengan peranti. Pengguna boleh memasang mana-mana aplikasi kawalan Bluetooth dan menyediakan 5 butang asas dan memberikan perintah mudah (l, r, f, b dan s) ke butang setelah sambungan dibuat. (kod pasangan lalai adalah 0000) Kemudian litar kawalan dilakukan.

D. Sambungan dengan PC dan Hasil Data

Data yang diperoleh perlu dihantar kembali ke PC agar dapat dibaca oleh Arduino dan MATLAB untuk diproses. Kaedah yang sesuai ialah membuat sambungan tanpa wayar menggunakan modul wifi seperti ESP8266. Modul menyiapkan rangkaian tanpa wayar, dan PC diperlukan untuk menyambung ke sana dan membaca port sambungan tanpa wayar untuk membaca data. Dalam kes ini, kami masih menggunakan kabel data USB untuk menyambung ke PC untuk prototaip.

Langkah 2: Bahagian dan Komponen

Langkah 3: Pemasangan & Pendawaian

1. Pasang sensor ultrasonik pada papan roti mini, dan pasangkan papan roti mini ke sayap servo. Servo mesti dipasang di bahagian depan kit kereta.

2. Memasang car kit dengan mengikut arahan yang disertakan.

3. Kedudukan bahagian yang selebihnya dapat disusun secara bebas bergantung pada susun atur pendawaian.

4. Pendawaian:

A. Kuasa:

Kecuali pemandu motor L298N, bahagian lain hanya memerlukan input kuasa 5V yang dapat diperoleh dari port output 5V Arduino, sementara pin GND ke port GND Arduino, oleh itu kuasa dan GND dapat diselaraskan di papan roti. Untuk Arduino, kuasa diperoleh dari kabel USB, sama ada terpasang pada PC atau powerbank.

B. Sensor Ultrasonik HC-SR04

Pin Pencetus - 7

Pin Gema - 4

C. SG-90 Servo

Pin Kawalan - 13

D. Modul Bluetooth HC-06

Pin Rx - 12

Tx Pin - 11

* Perintah Bluetooth:

Depan - 'f'

Belakang - 'b'

Kiri - 'l'

Kanan - 'r'

Hentikan sebarang pergerakan - 's'

E. MPU-6050 Accelerometer

Pin SCL - Analog 5

Pin SDA - Analog 4

Pin INT - 2

Pemandu Motor F. L298N

Vcc - bateri 9V & output Arduino 5V

GND - Mana-mana bateri GND & 9V

+5 - Input Arduino VIN

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Motor DC Kanan -

OUTB - Motor DC Kanan +

OUTC - Motor DC Kiri -

OUTD - Motor DC Kiri +

ENA - Pemandu 5V (Pemutus Litar)

ENB - Pemandu 5V (Pemutus Litar)

Langkah 4: Kod Arduino

Kredit kepada pencipta kod asal yang disertakan dalam fail, dan Satyavrat

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

Langkah 5: Kod MATLAB

Sila ubah port COM mengikut port yang anda gunakan.

Kod tersebut akan memperoleh data yang dihantar dari Arduino melalui port. Setelah dijalankan, ia mengumpulkan data dengan kerap mengikut jumlah sapuan yang dilakukan oleh sonar. Kod MATLAB yang sedang berjalan perlu dihentikan untuk mendapatkan data dalam bentuk petak grafik busur. Jarak dari titik tengah ke grafik adalah jarak yang diukur oleh sonar.

Langkah 6: Hasilnya

Langkah 7: Kesimpulannya

Untuk penggunaan ketepatan, projek ini jauh dari sempurna oleh itu tidak sesuai untuk tugas mengukur profesional. Tetapi ini adalah projek DIY yang baik untuk penjelajah untuk mengetahui pengetahuan mengenai projek sonar, dan Arduino.