Arduino Ultrasonic Mobile Sonar: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Har du nogensinde spekuleret på, hvordan du udforsker pyramidens inderside? Det dybe mørke område af havet? En hule, der lige er blevet opdaget? Disse steder betragtes som usikre for mænd at komme ind, derfor er en ubemandet maskine påkrævet for at udføre sådan efterforskning, såsom robotter, droner osv., Som normalt er udstyret med kameraer, infrarøde kameraer osv. For at se og kortlægge det ukendte område live, men disse kræver en vis lysintensitet, og de indsamlede data er relativt store. Derfor betragtes sonarsystem som et generelt alternativ.

Nu kan vi bygge et fjernstyret ekkolodradarvogn ved hjælp af en ultralydssensor. Denne metode er billig, relativt let at få komponenterne og let at bygge, og jo vigtigere, det hjælper os med bedre at forstå det grundlæggende system for avancerede luftscannings- og kortlægningsinstrumenter.

Trin 1: Grundlæggende teori

A. Sonar

Den ultralydssensor HC-SR04, der bruges i dette projekt, kan scanne fra 2 cm til 400 cm. Vi fastgør sensoren på en servomotor for at bygge en fungerende ekkolod, der vender. Vi sætter servoen til at dreje i 0,1 sekund og stopper i yderligere 0,1 sekund, samtidigt til den når 180 grader, og gentager ved at vende tilbage til udgangspositionen, og ved hjælp af Arduino opnår vi sensorens aflæsning i det øjeblik, hver gang servoen stopper. Ved at kombinere dataene skitserer vi en graf over afstandsmålinger i en radius på 400 cm i et område på 180 grader.

B. Accelerometer

MPU-6050 accelerometer sensor bruges til at måle mængden af accelerationer omkring x, y og z aksen. Fra ændringen af målinger med en ændringshastighed på 0,3 sekunder opnår vi forskydninger omkring denne akse, som kan kombineres med ekkoloddata for at lokalisere placeringen af hver scanning. Dataene kan ses fra den serielle skærm i Arduino IDE.

C. RC 2WD bil

Modulet anvender 2 DC -motorer, der styres af L298N -motordriver. Grundlæggende styres bevægelsen af rotationshastigheden (mellem høj og lav) for hver motor og dens retning. I koden konverteres bevægelseskontroller (fremad, bagud, venstre, højre) til kommandoer til at styre hastigheden og retningen for hver motor og derefter transmitteres gennem motorføreren, der styrer motorerne. HC-06 Bluetooth-modul bruges til at levere trådløs forbindelse mellem Arduino og alle Android-baserede enheder. Når modulet er forbundet med sende- og modtagelsesstift, er det forbundet med enheden. Brugeren kan installere enhver Bluetooth -kontrolapp og konfigurere 5 grundlæggende knapper og tildele enkle kommandoer (l, r, f, b og s) til knappen, når forbindelsen er etableret. (standardparringskoden er 0000) Derefter er kontrolkredsløbet udført.

D. Forbindelse med pc og dataresultat

De opnåede data skal sendes tilbage til pc'en for at kunne læses af Arduino og MATLAB for at blive behandlet. Den passende metode ville være at oprette en trådløs forbindelse ved hjælp af et wifi -modul som ESP8266. Modulet opretter et trådløst netværk, og pc'en skal oprette forbindelse til det og læse den trådløse forbindelsesport for at læse dataene. I dette tilfælde bruger vi stadig USB -datakabel til at oprette forbindelse til PC til prototype.

Trin 2: Dele og komponenter

Trin 3: Montering og ledninger

1. Sæt ultralydssensoren på mini -brødbrættet, og fastgør mini -brødbrættet på servoens vinge. Servoen skal fastgøres foran i bilsættet.

2. Montering af bilsættet ved at følge de medfølgende instruktioner.

3. Resten af delernes position kan frit arrangeres afhængigt af ledningsopbygningen.

4. Ledningsføring:

A. Kraft:

Bortset fra L298N -motordriver kræver resten af delene kun 5V -strømindgang, der kan hentes fra Arduinos 5V -udgangsport, mens GND -benene til Arduinos GND -port, derfor kan strømmen og GND justeres på brødbrættet. For Arduino fås strømmen fra USB -kablet, enten tilsluttet pc eller powerbank.

B. HC-SR04 Ultralydssensor

Trigger Pin - 7

Echo Pin - 4

C. SG-90 Servo

Betjeningsnål - 13

D. HC-06 Bluetooth-modul

Rx pin - 12

Tx Pin - 11

*Bluetooth -kommandoer:

Front - 'f'

Tilbage - 'b'

Venstre - 'l'

Højre - 'r'

Stop enhver bevægelse - 's'

E. MPU-6050 Accelerometer

SCL Pin - Analog 5

SDA Pin - Analog 4

INT Pin - 2

F. L298N Motorfører

Vcc - 9V batteri og Arduino 5V output

GND - Ethvert GND & 9V batteri

+5 - Arduino VIN input

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - højre DC -motor -

OUTB - Højre DC -motor +

OUTC - Venstre DC -motor -

OUTD - Venstre DC -motor +

ENA - Driver 5V (effektafbryder)

ENB - Driver 5V (effektafbryder)

Trin 4: Arduino -kode

Kreditter til skaberne af originale koder inkluderet i filen og Satyavrat

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

Trin 5: MATLAB -kode

Skift venligst COM -porten i henhold til den port, du bruger.

Koden vil hente de data, der overføres fra Arduino via porten. Når det er kørt, indsamler det dataene ofte efter mængden af feje, som ekkoloddet udfører. Den kørende MATLAB -kode skal stoppes for at få data i form af grafiske plots af en bue. Afstanden fra centrum til grafen er afstanden målt af ekkoloddet.

Trin 6: Resultat

Trin 7: Konklusion

For præcisionsbrug er dette projekt langt fra perfekt og derfor uegnet til professionelle måleopgaver. Men dette er et godt DIY -projekt for opdagelsesrejsende at komme ind i kendskabet til sonar og Arduino -projekter.