حسگر فراصوت
زمان رفت‌وبرگشت موج صوتی را اندازه می‌گیرد تا فاصلهٔ مانع به دست بیاید.
پروژهٔ سامانهٔ اندازه‌گیری فاصله
از فاصله
از فاصله
تا نور
پروژهٔ اندازه‌گیری فاصله با حسگر فراصوت و آردوینو نانو
ارائه‌دهندهعلی بذرگر
استاددکتر مجید محبی
درسآزمایشگاه ریز پردازنده
دانشگاهدانشگاه آزاد واحد پردیس
حسگر→پردازش→نور
۰۱آغاز
برای ادامه پیمایش کنید
۰۱ / اجزای سامانه
هر قطعه، یک نقش
قبل از دیدن مدار، با بازیگران اصلی این سامانه آشنا شویم.
مقاومت
جریان LED را محدود می‌کند. مقدار استفاده‌شده در این مدار ۴۱۰ اهم است.
دو LED
با هم چشمک می‌زنند؛ ریتم آن‌ها نشان می‌دهد مانع در کدام بازهٔ فاصله است.
بردبورد
قطعات و سیم‌ها را بدون لحیم‌کاری به هم متصل می‌کند تا مدار نمونه‌سازی شود.
ماژول تغذیه
ورودی DC یا USB را به ریل‌های تغذیهٔ بردبورد می‌رساند؛ جامپر روی ۵ ولت قرار می‌گیرد.
۰۲قطعات
موج صوتی ↔ بازتاب
۰۲ / حسگر فاصله
اندازه‌گیری با پژواک
حسگر HC-SR04 یک موج فراصوت می‌فرستد و منتظر بازگشت آن می‌ماند. با دانستن مدت رفت‌وبرگشت موج، می‌توان فاصله را محاسبه کرد.
ارسال موجبرخورد با مانعدریافت پژواک
چهار پایهVCC · TRIG · ECHO · GND
۰۳حسگر
۰۳ / خروجی و اتصال
نورِ کنترل‌شده
مقاومت از LED محافظت می‌کند؛ بردبورد مسیر اتصال‌ها را مرتب نگه می‌دارد.
۴۱۰ Ω
مقاومت سری
کد رنگی زرد، قهوه‌ای، قهوه‌ای، طلایی؛ برای هر LED یک مقاومت جداگانه.
دو خروجی
LEDها
آند هر LED از مسیر مقاومت به خروجی خودش می‌رود؛ کاتد هر دو به زمین مشترک وصل می‌شود.
بدون لحیم
بردبورد
سوراخ‌های هر گروه، اتصال الکتریکی مشترک دارند؛ ریل‌های کناری بعضی بردها در میانه قطع‌اند.
۰۴خروجی
۰۴ / انرژی سامانه
تغذیهٔ پایدار
ماژول تغذیهٔ بردبورد، ورودی DC یا USB را به ریل‌های تغذیه می‌رساند. برای این مدار خروجی روی ۵ ولت تنظیم می‌شود و زمین آردوینو، حسگر و LEDها مشترک است.
۵Vخروجی انتخاب‌شده
DCورودی ماژول
GNDمرجع مشترک
۰۵تغذیه
۰۵ / نقشهٔ مدار
مسیر هر اتصال
نقشهٔ سیم‌کشی، جای هر قطعه و ارتباط آن را با آردوینو نشان می‌دهد.
⌁etesalat.jpgتصویر نقشه را در کنار فایل‌های سایت قرار دهید.
۰۶نقشه
۰۶ / قلب سامانه
آردوینو نانو
سیگنال حسگر را می‌خواند، فاصله را محاسبه می‌کند و تصمیم می‌گیرد LEDها با چه سرعتی چشمک بزنند.
D10فرمان حسگر · TRIG
D11پاسخ حسگر · ECHO
D5 · D6کنترل دو LED
5V · GNDتغذیه و مرجع مدار
ARDUINO NANO۰۷پردازش
۰۷ / تصمیم‌گیری
فاصله، ریتم را انتخاب می‌کند
آردوینو مقدار فاصله را با سه بازه مقایسه می‌کند.
۰۲—۳۰ cmسریع
۳۰—۶۰ cmمتوسط
۶۰—۱۰۰ cmآهسته
بیرون از بازهٔ ۲ تا ۱۰۰ سانتی‌متر یا بدون دریافت پژواک، LEDها خاموش می‌شوند.
۰۸منطق
۰۸ / قلب تپندهٔ سامانه
کد، تصمیم را به حرکت تبدیل می‌کند
کد کامل در سمت راست است. مرحله‌ها را انتخاب کنید تا توضیح و خط‌های مرتبط برجسته شوند.
Arduino C++
مرحلهٔ ۱ از ۵
تعریف پایه‌ها و متغیرها
شمارهٔ پایه‌های حسگر و LEDها مشخص می‌شود. متغیرها آخرین زمان اندازه‌گیری، وضعیت LEDها و فاصله را نگه می‌دارند.
در Nano، پایه‌های D5 و D6 خروجی LEDها هستند.
۰۹کد
از موج تا نورفاصله،
فاصله،
قابل دیدن شد.
حسگر اندازه می‌گیرد. آردوینو تصمیم می‌گیرد. نور، نتیجه را نشان می‌دهد.
حسگر→پردازش→بازخورد نوری
۱۰پایان