Оглавление:
- Шаг 1: Описание компонентов
- Шаг 2: как это работает?
- Шаг 3. Программирование микроконтроллера
- Шаг 4: Сборка цепи ультразвукового датчика расстояния
Видео: Микроконтроллер AVR. Ультразвуковой датчик расстояния. HC-SR04 на ЖК-дисплее NOKIA 5110: 4 шага
2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51
Всем привет!
В этом разделе я делаю простое электронное устройство для измерения расстояния, и эти параметры отображаются на ЖК-дисплее NOKIA 5110. Параметры отображаются в виде диаграммы и чисел. Устройство построено на базе микроконтроллера AVR ATMEGA328P. Устройство оборудовано ультразвуковым датчиком расстояния HC-SR04.
Шаг 1: Описание компонентов
Основные компоненты устройства:
- Микроконтроллер AVR «ATMEGA328P».
- Монохромный графический ЖК-дисплей «NOKIA 5110»
- Ультразвуковой датчик расстояния «HC-SR04»
Микроконтроллер AVR «ATMEGA328P»
Вовлеченные функции:
- 16-битное прерывание таймера / счетчика
- Внешние прерывания
- Ведущий / ведомый последовательный интерфейс SPI
Монохромный графический ЖК-дисплей «NOKIA 5110»
Характеристики:
- ЖК-дисплей 48 x 84 точек
- Интерфейс последовательной шины с максимальной скоростью 4 Мбит / с
- Внутренний контроллер / драйвер «PCD8544»
- Светодиодная подсветка
- Работает при напряжении 2,7-5 В, низкое энергопотребление, подходит для аккумуляторных батарей
- Диапазон температур от -25˚C до + 70˚C
- Поддержка входного сигнала CMOS
Ультразвуковой датчик расстояния «HC-SR04»
Особенности и характеристики:
- Электропитание: + 5 В постоянного тока
- Ток покоя: <2 мА, рабочий ток: 15 мА
- Расстояние измерения: 2–400 см / 1–13 футов, разрешение: 0,3 см
- Угол измерения: 30 градусов
- Ширина входного импульса триггера: 10 мкс
- Размер: 45 мм x 20 мм x 15 мм
Шаг 2: как это работает?
Ультразвуковой датчик работает по принципу системы SONAR и RADAR, которая используется для определения расстояния до объекта.
Ультразвуковой датчик генерирует высокочастотные звуковые (ультразвуковые) волны. Когда этот ультразвук попадает на объект, он отражается как эхо, которое воспринимается приемником, как показано на рисунке ниже.
Измеряя время, необходимое для того, чтобы эхо достигло приемника, мы можем рассчитать расстояние.
Это основной принцип работы ультразвукового модуля для измерения расстояния.
В ультразвуковом модуле HCSR04 мы должны подавать импульс запуска, чтобы он генерировал ультразвук с частотой 40 кГц.
После генерации ультразвука, то есть 8 импульсов по 40 кГц, он делает вывод эха высоким. Вывод эха остается высоким до тех пор, пока не перестанет возвращать звук эха. Таким образом, ширина эхо-булавки будет временем, когда звук дойдет до объекта и вернется обратно. Как только мы узнаем время, мы сможем вычислить расстояние, так как мы знаем скорость звука.
HC-SR04 может измерять в диапазоне от 2 см до 400 см
Теперь как рассчитать расстояние: Расстояние = Скорость x Время.
Скорость звуковых волн - 343 м / с.
Общее расстояние = 343 x Время максимума (эхо) 2
Общее расстояние делится на 2, поскольку сигнал проходит от HC-SR04 к объекту и возвращается к модулю HC-SR04.
Шаг 3. Программирование микроконтроллера
Скачать программу С-кода микроконтроллера микроконтроллера с комментариями.
Затем компилируем его в HEX-файл и выгружаем во флеш-память микроконтроллера.
Прошивка микроконтроллера:
Загрузка файла HEX во флеш-память микроконтроллера. Посмотрите видео с подробным описанием записи флеш-памяти микроконтроллера: Запись флеш-памяти микроконтроллера…
Шаг 4: Сборка цепи ультразвукового датчика расстояния
Подключайте компоненты в соответствии с принципиальной схемой.
Подключите питание, и он работает!
Рекомендуемые:
Учебное пособие: как использовать аналоговый ультразвуковой датчик расстояния US-016 с Arduino UNO: 3 шага
Учебное пособие: Как использовать аналоговый ультразвуковой датчик расстояния US-016 с Arduino UNO: Описание: Ультразвуковой пусковой модуль US-016 позволяет не измерять 2 см ~ 3 м, напряжение питания 5 В, рабочий ток 3,8 мА, поддержка аналогового выходного напряжения, стабильно и надежно. Этот модуль может отличаться в зависимости от приложения
АНАЛОГОВЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ: 3 шага
АНАЛОГОВЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВЫЙ ДАТЧИК для ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ: в этой инструкции будет рассказано, как использовать ультразвуковой датчик, подключенный к Arduino, и точно измерять расстояния от 20 см до 720 см
Датчик расстояния (для белой трости): 3 шага
Датчик расстояния (для белой трости): типичный датчик расстояния уже широко рассматривается компанией Instructables. Поэтому я хотел попробовать адаптацию этой известной концепции в виде аппликации для белой трости. Белые трости - это трости, которыми слепые говорят им, где находится р
Ультразвуковой датчик расстояния Arduino LED Ring: 8 шагов
Ультразвуковой датчик расстояния Arduino LED Ring: в этом уроке мы узнаем, как использовать светодиодное кольцо и ультразвуковой модуль для измерения расстояния. Посмотрите демонстрационное видео
Датчик расстояния + 4-значный, 7-сегментный дисплей: 4 шага
Датчик расстояния + 4-значный, 7-сегментный дисплей: используйте датчик расстояния и смотрите расстояние до объектов на семисегментном дисплее. Вы также можете увидеть, как сервопривод перемещается ближе влево по мере приближения объекта. Красный светодиод сообщит вам, если вы слишком близко, а зеленый светодиод скажет вам, что вы слишком