Модуль чтения HC-SR04 для облегчения работы Arduino: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 очень популярен в робототехнике. По сути, любой объект, избегающий робота, использует этот датчик. И это, конечно, здорово, легко использовать, дешево и точно, но как только вы начнете создавать более сложных роботов, вы можете начать видеть проблему, и эта проблема - время. Для измерения расстояния с помощью этого датчика требуется много времени, есть некоторые альтернативы, такие как острые датчики, которые могут обнаруживать объекты очень быстро, но их выходные данные являются двоичными, поэтому вы можете определить, есть ли объект в указанном диапазоне, но вы не знаете как далеко. Для некоторых роботов эти датчики идеальны, но есть еще одна проблема - цена. Они почти в 10 раз дороже HC-SR04. Итак, здесь я начал думать об объединении этих двух вместе. И я придумал модуль, который вы можете подключить к HC-SR04 и делегировать задачу считывания расстояния микроконтроллеру Attiny, вывод может быть двоичным, и ваш основной микропроцессор будет освобожден! Простое, но красивое решение и в то же время дешевое:) Хотите узнать, где можно использовать такой датчик? Продолжайте читать или смотрите видео.

Платы JLCPCB 10 за 2 доллара:

Шаг 1: Список деталей

Список запчастей невелик, большинство из них можно найти в любом местном электронном магазине, также есть ссылки на интернет-магазины, если я что-то нашел:

• HC-SR04
• Аттини45 / 85
• Потенциометр
• Отрывные заголовки Женский и Мужской
• 1206 SMD резистор (лучше покупать комплектом)
• 1206 светодиод

Вам также понадобятся такие инструменты, как:

• Паяльник / станция
• Программатор USBasp

Если вы хотите купить печатную плату для этого проекта, загляните в мой магазин Tindie:

Шаг 2: печатная плата, схема и файлы

Выше вы можете найти все файлы, включая схему и дизайн печатной платы, есть также файлы Gerber, которые вы можете использовать для изготовления этой печатной платы. Не стесняйтесь изменять файлы для своих нужд, помните, что все мои проекты являются некоммерческими, поэтому вы не можете их продавать.

Схема очень простая, всего несколько компонентов, вы можете использовать ее для правильного монтажа всего на печатной плате.

Если вы не хотите использовать печатную плату для этого проекта, вы можете подключить все это на макетной плате, она будет немного больше, но если вы не можете паять, это самый простой способ для вас!

Шаг 3: пайка

Пайка довольно проста. Начните с самых маленьких компонентов (резистора и светодиода), а затем переходите к все большим и большим, так вам будет проще припаять все это. Убедитесь в соблюдении полярности для всех компонентов и отсутствии коротких замыканий. Если вы не хотите использовать печатную плату для этого проекта и хотите соединить все это на макетной плате, просто пропустите этот шаг и следуйте схеме из шага выше.

Шаг 4. Загрузите код

Как только все припаяно на печатной плате, мы можем загрузить программу в Attiny. Для этого нам нужно подключить программатор USBasp (или любой другой, который работает с Arduino IDE) к микроконтроллеру. Код можно найти на моем Github. Чтобы загрузить его, вам нужно добавить платы Attiny в вашу Arduino IDE, вы можете найти множество руководств по этому поводу в Интернете, поэтому я бы не стал объяснять это прямо здесь. Конечно, вы можете изменить значения в коде или даже его функции в соответствии с вашими потребностями.

Шаг 5: проверка и настройка

Когда ваша программа будет готова, вы можете подключить модуль HC-SR04 (посмотрите на фотографии выше, чтобы правильно подключить его, иначе вы можете повредить плату).

Вы можете запитать его напряжением от 4 до 5 В. Светодиод на плате загорится, когда расстояние меньше, чем расстояние, которое вы установили с помощью потенциометра. Для изменения расстояния можно использовать отвертку. Когда все работает нормально, можно переходить к следующему шагу. Если это не так, проверьте свою пайку и убедитесь, что ваша схема и моя схема совпадают.

Шаг 6: Возможные применения

Поздравляю, вы дошли до последнего шага! Чтобы использовать этот модуль с Arduino, вам необходимо подключить VCC модуля к 5V Arduino, GND модуля к GND Arduino и выходной контакт модуля к любому из контактов Arduino.

Как это можно использовать? Что ж, возможности безграничны. Вы можете использовать его для своего проекта робототехники, как я собираюсь сделать для своего следующего проекта, подробнее об этом скоро:) Вы можете изменить код, подключить к нему сервопривод и управлять сервоприводом прямо с этой платы. Вы можете модифицировать его и использовать без какого-либо дополнительного внешнего микроконтроллера. Это небольшая доска с большим потенциалом, которая значительно упростит мой следующий проект.

Надеюсь, вам понравилось читать эту инструкцию:) Не забудьте посмотреть мое видео об этом проекте и подписаться на мой канал! Спасибо за чтение, удачного завершения!