Измерение расстояния с помощью Micro: Bit и сонара (модуль HC-SR04): 3 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

На этой неделе я потратил некоторое время на то, чтобы поиграть с великолепным BBC micro: bit и звуковым датчиком. Я пробовал несколько разных модулей (всего их более 50) и подумал, что это будет хорошо, поэтому поделитесь некоторыми из моих результатов.

Лучший модуль, который я нашел до сих пор, - это модуль Sparkfun HC-SR04, я купил свой у Kitronik в Великобритании, а в США они, конечно, доступны в таких местах, как Adafruit (только шутка Sparkfun, вот ваша ссылка). Причина, по которой этот лучший, заключается в том, что он, кажется, работает около 95% времени на 3 В, обеспечиваемом BBC micro: bit, где он может упасть, когда у вас есть другие датчики и выходы, работающие на вашей установке. Однако при использовании встроенного светодиодного дисплея на micro: bit с вами, вероятно, все будет в порядке.

Поскольку я просто возился, вместо того, чтобы встраивать звук в проект, я использовал коммутационную плату и макетную плату, которые были включены в стартовый набор micro: bit, который я взял у Kitronik в Великобритании.

Шаг 1: Настройка оборудования

Настроить ультразвуковой датчик довольно просто, особенно с датчиком Sparkfun, поскольку он нормально работает от 3 В. У него всего четыре контакта. Слева направо это VCC, Trig, Echo и GND. VCC и GND предназначены для питания, а Trig, Echo и GND - для вашего сигнала. Я включил GND в набор сигналов, так как он нужен для базовой линии. Одна из моих распространенных ранних ошибок с датчиками и такими вещами, как интеллектуальные светодиоды, заключалась в том, что не все компоненты были подключены к общей земле. Я включил изображение и схему моей установки.

На micro: bit проще всего использовать контакты 0, 1 и 2. Поэтому я использовал 0 для Trig и 1 для Echo.

Если вы обнаружите, что не получаете показания вашего HC-SR04, возможно, он не получает достаточной мощности, в этом случае вы можете добавить питание к модулю, как показано на втором рисунке. Использование 3 батареек AA дает 4,5 В, чего должно быть достаточно. Подключите его, как показано здесь, к общему заземлению. Не подключайте 4.5V к вашему Micro: bit, это может убить его!

Шаг 2: Установка программного обеспечения

Микро: бит программируется в браузере, вы можете перейти на https://makecode.microbit.org/, чтобы начать программировать свой звуковой датчик. Сначала вам нужно добавить новый пакет в стандартный набор. Я использовал пакет под названием Sonar.

Добавьте пакет Sonar в свои блоки и настройте код, как показано на четвертом изображении.

Здесь мы используем команду bargraph для отображения данных датчика (переменная с именем item). Более подробную информацию о гистограмме можно найти здесь: https://makecode.microbit.org/reference/led/plot-… Хотя, как ни странно, мне пришлось взглянуть на код на GitHub, чтобы узнать, что оставив нижнее значение 0, можно Автонастройка. Вы можете изменить это, чтобы установить максимальную точку, которую вы хотите измерить. Он предоставит данные в виде целых чисел (целых чисел) и в выбранных вами единицах измерения. Я считаю, что блок гидролокатора делает за нас расчеты преобразования. Я обнаружил, что, переключившись на печать данных датчика на экране (как показано на пятом изображении), я смог почувствовать расстояния, которые я хотел измерить и закодировать. Если вы следите за происходящим, вы заметили, что есть много нулевых значений, которые вызывают мерцание гистограммы или другого вывода. Я думал, что проще всего отфильтровать их с помощью оператора if (найденного в логике). Это также был самый простой способ работы с использованием светодиодов, таких как NeoPixels. Пример этого показан на шестом изображении здесь.

Шаг 3: Добавьте еще несколько светодиодов Найдите проект

Приятно иметь светодиодный выход прямо на плате, но чтобы сенсор казался более полезным, я использовал несколько версий с внешними светодиодами. Некоторые изображения и код ниже. Для них мне потребовались дополнительные контакты, поэтому плата с разъемом Kitronik Edge была действительно полезной!

Установив доску, как на первом изображении, я решил сделать своего рода систему светофора на случай, если все станет слишком близко. Зеленый светодиод - это хорошо, желтый - для того, чтобы сблизиться, а красный - слишком близко, как насчет того, чтобы вы отступили. Интересно, может ли это быть хорошим практическим применением для близких передач на велосипеде. Привязка к дисплею на передней части мотоцикла дала бы водителям хорошую визуальную обратную связь о том, прошел ли их проездной. В примере из реальной жизни расстояния будут изменены, так как проехать 12 дюймов велосипедистом - это не нормально !!