Σχέδιο δοκιμής Sonar: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Ο στόχος αυτού του σχεδίου δοκιμής είναι να καθοριστεί εάν μια πόρτα είναι ανοιχτή ή κλειστή. Αυτό το σχέδιο δοκιμής θα σας δείξει πώς να φτιάξετε έναν αισθητήρα σόναρ, να δημιουργήσετε ένα πρόγραμμα, να βαθμονομήσετε τους αισθητήρες και τελικά να μάθετε αν η πόρτα στο κοτέτσι στον κήπο του σχολείου μας είναι ανοιχτή ή όχι.

Βήμα 1: Υλικά

Βιομηχανίες, Adafruit. “Μισό μέγεθος Breadboard.” Ιστολόγιο Adafruit Industries RSS, www.adafruit.com/product/64.

"Jumper Wires." Εξερευνώντας το Arduino, 23 Ιουνίου 2013, www.exploringarduino.com/parts/jumper-wires/.

Macfos. "Arduino Uno R3 με καλώδιο." Robu.in | Ινδικό διαδικτυακό κατάστημα | RC Hobby | Ρομποτική, robu.in/product/arduino-uno-r3/.

Νεντελκόφσκι, Ντέγιαν. "Ultrasonic Sensor HC-SR04 and Arduino Tutorial." HowToMechatronics, 5 Δεκεμβρίου 2017, howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ultrasonic-sensor-hc-sr04/.

Θα χρειαστείτε:

Υπολογιστής με Arduino και Excel SpreadSheets

καλώδιο USB

Μικροελεγκτής Arduino Uno

Breadboard

Αισθητήρας σόναρ (HC-SR04)

Σύρματα Arduino

Κυβερνήτης

Βήμα 2: Σύνδεση του κυκλώματος

«Τρίψιμο». Project-HC-SR04 Project, fritzing.org/projects/hc-sr04-project.

Χρησιμοποιήστε την παραπάνω εικόνα για να σας βοηθήσει να ακολουθήσετε τον τρόπο σύνδεσης των καλωδίων στο arduino.

Σιγουρέψου ότι:

το καλώδιο στον πείρο VCC συνδέεται με το 5V

το σύρμα στον πείρο Trig συνδέεται με τον πείρο 8

το καλώδιο στον πείρο Echo συνδέεται με τον πείρο 9

το καλώδιο στο GND συνδέεται με τη Γείωση

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Μπορείτε να συνδέσετε τα καλώδια απευθείας στο arduino αντί να έχετε σύρματα στην παραπάνω διάταξη.

Βήμα 3: Δημιουργία προγράμματος

Αυτός ο κωδικός διαβάζει μια τιμή από τον αισθητήρα Sonar, διάρκεια, η οποία αντιπροσωπεύει πόσο χρόνο χρειάστηκε για να αναπηδήσει ο ήχος από ένα αντικείμενο και να επιστρέψει στον αισθητήρα Sonar.

Θα χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον κώδικα για να υπολογίσουμε τις τιμές που παρουσιάζονται από την ηχώ και στη συνέχεια να γράψουμε αυτές τις πληροφορίες σε ένα φύλλο excel για να λάβουμε την κλίση και τελικά την καμπύλη βαθμονόμησης, την οποία θα χρησιμοποιήσουμε αργότερα στο πρόγραμμα.

Βήμα 4: Συλλογή δεδομένων και βαθμονόμηση

Οι τιμές που πήραμε παραπάνω ήταν μετρώντας με χάρακα την απόσταση μεταξύ ενός αντικειμένου και του αισθητήρα και γράψαμε την τιμή που εμφανίστηκε στη σειριακή οθόνη. Μετρήσαμε με κάθε.5 ίντσες.

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από το φύλλο εξάπλωσης excel, δημιουργήστε ένα γράφημα scatter-plot στο οποίο ο άξονας x έχει διάρκεια σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και ο άξονας y είναι η απόσταση σε ίντσες.

Αφού δημιουργήσετε το γράφημα, δημιουργήστε μια καμπύλη βαθμονόμησης κάνοντας κλικ στο γράφημα και επιλέγοντας Γραμμική γραμμή τάσης κάτω από τη διάταξη στην ενότητα Εργαλεία γραφήματος. Κάτω από τις επιλογές γραμμής τάσης, επιλέξτε Γραμμική και ορίστε την επιλογή που λέει "Εμφάνιση εξίσωσης στο γράφημα".

Η εξίσωση θα εμφανιστεί και θα χρησιμοποιήσουμε αυτήν την εξίσωση για μελλοντικό κώδικα για να μπορούμε να καθορίσουμε πόσο μακριά είναι ένα αντικείμενο σε ίντσες.

Βήμα 5: Δημιουργία νέου κώδικα χρησιμοποιώντας την εξίσωση μας

Χρησιμοποιήσαμε τον παραπάνω κώδικα με την εξίσωση που πήραμε από την καμπύλη βαθμονόμησης στην προηγούμενη διαφάνεια. Αυτή η εξίσωση μετατρέπει χιλιοστά του δευτερολέπτου σε ίντσες.

Βήμα 6: Τελικός κώδικας

Αυτός ο κωδικός είναι ο τελικός κωδικός που θα μας ενημερώσει εάν η πόρτα είναι ανοιχτή ή όχι, με βάση την απόσταση που διαβάζει το Sonar. Για τη δοκιμή μας, μετρήσαμε ότι εάν το Sonar διάβαζε ότι η πόρτα ήταν περισσότερο από 14 ίντσες μακριά, αυτό σήμαινε ότι η πόρτα ήταν ανοιχτή, το Serial Monitor θα εκτύπωνε τότε "Η πόρτα είναι ανοιχτή".

Βήμα 7: Αποτελέσματα

Γενικά, ο αισθητήρας ήταν ακριβής. Υπήρχαν μερικοί περιορισμοί. Τα λίγα μειονεκτήματα που βιώσαμε ήταν ότι ο αισθητήρας διάβαζε τιμές σε σχήμα κώνου μπροστά του, ο αισθητήρας ήταν πολύ ευαίσθητος, τα αντικείμενα σε μικρές αποστάσεις έδειχναν περίεργες τιμές και οι τιμές πέρα από τις 14 ίντσες δεν ήταν ακριβείς. Έπρεπε να διασφαλίσουμε ότι ο αισθητήρας ήταν στο ίδιο ύψος με το αντικείμενο που θέλαμε να μετρήσουμε την απόσταση, σε αυτή την περίπτωση, από την πόρτα, αλλά εξυπηρετούσε τη λειτουργία του.