Plan testów sonaru: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Celem tego planu testów jest ustalenie, czy drzwi są otwarte, czy zamknięte. Ten plan testów pokaże Ci, jak zbudować czujnik sonaru, stworzyć program, skalibrować czujniki i ostatecznie dowiedzieć się, czy drzwi do kurnika w ogrodzie naszej szkoły są otwarte, czy nie.

Krok 1: Materiały

Przemysł, Adafruit. „Połówki do chleba o połowie rozmiaru”. Blog Adafruit Industries RSS, www.adafruit.com/product/64.

„Przewody połączeniowe”. Eksploracja Arduino, 23.06.2013, www.exploringarduino.com/parts/jumper-wires/.

Macfos. „Arduino Uno R3 z kablem”. Robu.in | Indyjski sklep internetowy | RC hobby | Robotyka, robu.in/product/arduino-uno-r3/.

Nedelkovski, Dejan. „Ultrasonic Sensor HC-SR04 and Arduino Tutorial”. HowToMechatronics, 5 grudnia 2017 r., howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ultrasonic-sensor-hc-sr04/.

Będziesz potrzebować:

Komputer z Arduino i arkuszami kalkulacyjnymi Excel

Kabel USB

Mikrokontroler Arduino Uno

Deska do krojenia chleba

Czujnik sonaru (HC-SR04)

Przewody Arduino

Linijka

Krok 2: Podłączanie obwodu

„Pieczenie”. Projekt – Projekt HC-SR04, fritzing.org/projects/hc-sr04-project.

Użyj powyższego obrazu, aby pomóc ci śledzić, jak podłączyć przewody do arduino.

Upewnij się, że:

przewód na pinie VCC łączy się z 5V

przewód na bolcu Trig łączy się z pinem 8

przewód na pinie Echo łączy się z pinem 9

przewód na GND łączy się z ziemią;

UWAGA: Możesz podłączyć przewody bezpośrednio do arduino zamiast mieć przewody w układzie powyżej.

Krok 3: Tworzenie programu

Ten kod odczytuje wartość z czujnika sonaru, czas trwania, który reprezentuje czas potrzebny, aby dźwięk odbił się od obiektu i powrócił z powrotem do czujnika sonaru.

Użyjemy tego kodu do obliczenia wartości prezentowanych z echa, a następnie wykreślimy te informacje na arkuszu Excela, aby uzyskać nachylenie, a ostatecznie krzywą kalibracyjną, którą użyjemy później w programie.

Krok 4: Zbieranie danych i kalibracja

Powyższe wartości uzyskaliśmy mierząc linijką odległość między obiektem a czujnikiem i zapisaliśmy wartość, która pojawiła się na monitorze szeregowym. Mierzyliśmy co 0,5 cala.

Korzystając z danych z arkusza kalkulacyjnego programu Excel, utwórz wykres rozrzutu, w którym oś x to czas trwania w milisekundach, a oś y to odległość w calach.

Po utworzeniu wykresu utwórz krzywą kalibracji, klikając wykres i wybierając opcję Liniowa linia trendu w obszarze Układ w sekcji Narzędzia wykresów. W opcjach linii trendu wybierz opcję Liniowa i wybierz opcję „Wyświetl równanie na wykresie”.

Pojawi się równanie i użyjemy go do przyszłego kodu, aby móc określić, jak daleko znajduje się obiekt w calach.

Krok 5: Tworzenie nowego kodu przy użyciu naszego równania

Użyliśmy powyższego kodu z równaniem, które otrzymaliśmy z krzywej kalibracji na poprzednim slajdzie. To równanie zamienia milisekundy na cale.

Krok 6: Ostateczny kod

Ten kod jest ostatnim kodem, który poinformuje nas, czy drzwi są otwarte, czy nie, na podstawie odległości odczytanej przez Sonar. W naszym teście zmierzyliśmy, że jeśli Sonar odczyta, że drzwi są oddalone o więcej niż 14 cali, oznacza to, że drzwi są otwarte, monitor szeregowy wyświetli komunikat „Drzwi są otwarte”.

Krok 7: Wyniki

Ogólnie czujnik był dokładny. Było kilka ograniczeń. Kilka wad, których doświadczyliśmy, to fakt, że czujnik odczytywał wartości w kształcie stożka przed nim, czujnik był bardzo czuły, obiekty w niewielkiej odległości wyświetlały dziwne wartości, a wartości powyżej 14 cali były niedokładne. Musieliśmy upewnić się, że czujnik znajduje się na tej samej wysokości, co obiekt, który chcieliśmy zmierzyć, w tym przypadku drzwi, ale spełniał swoją funkcję.