Оглавление:

Микроконтроллер AVR. Ультразвуковой датчик расстояния. HC-SR04 на ЖК-дисплее NOKIA 5110: 4 шага
Микроконтроллер AVR. Ультразвуковой датчик расстояния. HC-SR04 на ЖК-дисплее NOKIA 5110: 4 шага

Видео: Микроконтроллер AVR. Ультразвуковой датчик расстояния. HC-SR04 на ЖК-дисплее NOKIA 5110: 4 шага

Видео: Микроконтроллер AVR. Ультразвуковой датчик расстояния. HC-SR04 на ЖК-дисплее NOKIA 5110: 4 шага
Видео: Вывод значений дальномера HC-SR04 на экран Nokia 5110 2024, Июль
Anonim
Image
Image

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

Описание Компоненты
Описание Компоненты
Описание Компоненты
Описание Компоненты

Основные компоненты устройства:

  • Микроконтроллер AVR «ATMEGA328P».
  • Монохромный графический ЖК-дисплей «NOKIA 5110»
  • Ультразвуковой датчик расстояния «HC-SR04»

Микроконтроллер AVR «ATMEGA328P»

Вовлеченные функции:

  1. 16-битное прерывание таймера / счетчика
  2. Внешние прерывания
  3. Ведущий / ведомый последовательный интерфейс SPI

Монохромный графический ЖК-дисплей «NOKIA 5110»

Характеристики:

  1. ЖК-дисплей 48 x 84 точек
  2. Интерфейс последовательной шины с максимальной скоростью 4 Мбит / с
  3. Внутренний контроллер / драйвер «PCD8544»
  4. Светодиодная подсветка
  5. Работает при напряжении 2,7-5 В, низкое энергопотребление, подходит для аккумуляторных батарей
  6. Диапазон температур от -25˚C до + 70˚C
  7. Поддержка входного сигнала CMOS

Ультразвуковой датчик расстояния «HC-SR04»

Особенности и характеристики:

  1. Электропитание: + 5 В постоянного тока
  2. Ток покоя: <2 мА, рабочий ток: 15 мА
  3. Расстояние измерения: 2–400 см / 1–13 футов, разрешение: 0,3 см
  4. Угол измерения: 30 градусов
  5. Ширина входного импульса триггера: 10 мкс
  6. Размер: 45 мм x 20 мм x 15 мм

Шаг 2: как это работает?

Как это работает?
Как это работает?
Как это работает?
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

Узел цепи ультразвукового датчика расстояния
Узел цепи ультразвукового датчика расстояния
Узел цепи ультразвукового датчика расстояния
Узел цепи ультразвукового датчика расстояния

Подключайте компоненты в соответствии с принципиальной схемой.

Подключите питание, и он работает!

Рекомендуемые: