Arduino ile Arayüzleme Ultrasonik Değişken Modül HC-SR04: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Hey, naber çocuklar! Akarsh burada CETech'ten.

Bu projem biraz daha basit ama diğer projeler kadar eğlenceli. Bu projede, bir HC-SR04 Ultrasonik mesafe sensörü modülünü arayüzleyeceğiz. Bu modül, insanoğlunun duyabileceği aralığın dışında ultrasonik ses dalgaları üreterek çalışır ve üretilen dalganın iletimi ile alınması arasındaki gecikmeden mesafe hesaplanır.

Burada bu sensörü Arduino ile arayüzleyeceğiz ve arkasındaki engele olan mesafeye göre farklı sesler üreten ve ayrıca mesafeye göre farklı LED'ler yakan bir park asistanı sistemini taklit etmeye çalışacağız.

O halde şimdi eğlenceli kısma geçelim.

Adım 1: Üretilen Projeleriniz için PCB Alın

PCB'leri çevrimiçi olarak ucuza sipariş etmek için PCBWAY'e göz atmalısınız!

10 adet kaliteli PCB üretilir ve ucuza kapınıza kadar gönderilir. Ayrıca ilk siparişinizde kargoda indirim alırsınız. Gerber dosyalarınızı iyi kalitede ve hızlı geri dönüş süresiyle üretilmesini sağlamak için PCBWAY'e yükleyin. Çevrimiçi Gerber görüntüleyici işlevine göz atın. Ödül puanları ile hediyelik eşya dükkanlarından ücretsiz şeyler alabilirsiniz.

Adım 2: HC-SR04 Ultrasonik Aralık Modülü Hakkında

Ultrasonik sensör (veya dönüştürücü), bir radar sistemi ile aynı prensiplerde çalışır. Ultrasonik bir sensör, elektrik enerjisini akustik dalgalara dönüştürebilir ve bunun tersi de mümkündür. Akustik dalga sinyali, 18kHz'in üzerinde bir frekansta hareket eden bir ultrasonik dalgadır. Ünlü HC SR04 ultrasonik sensör, 40kHz frekansında ultrasonik dalgalar üretir. Bu modülün Echo, Trigger, Vcc ve GND olmak üzere 4 pini vardır.

Tipik olarak, bir ultrasonik sensörle iletişim için bir mikro denetleyici kullanılır. Mesafeyi ölçmeye başlamak için mikrodenetleyici, ultrasonik sensöre bir tetikleme sinyali gönderir. Bu tetikleme sinyalinin görev döngüsü, HC-SR04 ultrasonik sensör için 10µS'dir. Tetiklendiğinde, ultrasonik sensör sekiz akustik (ultrasonik) dalga patlaması üretir ve bir zaman sayacı başlatır. Yansıyan (yankı) sinyal alınır alınmaz zamanlayıcı durur. Ultrasonik sensörün çıkışı, iletilen ultrasonik patlamalar ve alınan yankı sinyali arasındaki zaman farkıyla aynı süreye sahip yüksek bir darbedir.

Mikrodenetleyici, aşağıdaki işlevi kullanarak zaman sinyalini mesafeye yorumlar:

Mesafe(cm) = Yankı Darbe Genişliği(mikrosaniye)/58

Teorik olarak mesafe, TRD (zaman/hız/mesafe) ölçüm formülü kullanılarak hesaplanabilir. Hesaplanan mesafe, ultrasonik dönüştürücüden nesneye - ve dönüştürücüye geri - kat edilen mesafe olduğundan, iki yönlü bir yolculuktur. Bu mesafeyi 2'ye bölerek, dönüştürücüden nesneye olan gerçek mesafeyi belirleyebilirsiniz. Ultrasonik dalgalar ses hızında hareket eder (20°C'de 343 m/s). Nesne ile sensör arasındaki mesafe, ses dalgasının kat ettiği mesafenin yarısıdır ve aşağıdaki fonksiyon kullanılarak hesaplanabilir:

Mesafe(cm) = (alınan süre x ses hızı)/2

Adım 3: Bağlantıları Yapmak

Bu adım için Gerekli Malzemeler: Arduino UNO, HC-SR04 Ultrasonik Mesafe sensör modülü, LED'ler, Piezo Buzzer, Jumper kabloları

Bağlantılar aşağıdaki adımlarda yapılmalıdır:

1) Sensörün Yankı Pinini Arduino'nun GPIO Pin 11'ine, Sensörün Tetik Pinini Sensöre Arduino UNO'nun GPIO Pin 12'sine ve Sensörün Vcc ve GND Pinlerini Arduino'nun 5V ve GND'sine bağlayın.

2) 3 LED alın ve LED'lerin katotlarını (genellikle daha uzun olan bacak) sırasıyla Arduino'nun GPIO pinleri 9, 8 ve 7'ye bağlayın. Bu LED'lerin anotunu (genellikle daha kısa olan ayağı) GND'ye bağlayın.

3) Piezo zilini alın. Pozitif pimini Arduino'nun GPIO pimi 10'a ve negatif pimini GND'ye bağlayın.

Ve bu şekilde projenin bağlantıları yapılır. Şimdi Arduino'yu PC'nize bağlayın ve sonraki adımlara geçin.

Adım 4: Arduino UNO Modülünün Kodlanması

Bu adımda, yakındaki herhangi bir engelin mesafesini ölçmek için Arduino UNO'muza kodu yükleyeceğiz ve bu mesafeye göre zil çalacak ve LED'leri yakacağız. Seri Monitörde mesafe okumalarını da görebiliriz. İzlenecek adımlar şunlardır:

1) Buradan projenin GitHub deposuna gidin.

2) Github deposunda "sketch_sep03a.ino" adlı bir dosya göreceksiniz. Bu projenin kodudur. O dosyayı açın ve içinde yazan kodu kopyalayın.

3) Arduino IDE'yi açın ve doğru kartı ve COM bağlantı noktasını seçin.

4) Kodu Arduino IDE'nize yapıştırın ve Arduino UNO kartına yükleyin.

Ve bu sayede bu projenin kodlama kısmı da yapılmış oluyor.

Adım 5: Oynama Zamanı !

Kod yüklenir yüklenmez, Ultrasonik Sensör modülünden mesafe okumalarını görmek için Seri monitörü açabilirsiniz, okumalar sabit bir aralıktan sonra güncellenmeye devam eder. Ultrasonik modülün önüne bir engel koyabilir ve orada gösterilen okumadaki değişikliği gözlemleyebilirsiniz. Seri monitörde gösterilen okumaların yanı sıra, sesli uyarıya bağlı LED'ler ve sesli uyarı da aşağıdaki gibi farklı aralıklarda bir engeli gösterecektir:

1) En yakın engelin mesafesi 50 cm'den fazla ise. Tüm LED'ler KAPALI durumda olacaktır ve sesli uyarı da çalmayacaktır.

2) En yakın engelin mesafesi 50 cm veya daha az ancak 25 cm'den fazla ise. Ardından ilk LED yanacak ve buzzer 250 ms gecikmeli bir bip sesi çıkaracaktır.

3) En yakın engelin mesafesi 25 cm veya daha az ancak 10 cm'den fazla ise. Ardından birinci ve İkinci LED yanacak ve buzzer 50 ms gecikmeli bir bip sesi çıkaracaktır.

4) Ve en yakın engelin mesafesi 10 cm'den az ise. Ardından üç LED'in tümü yanacak ve sesli uyarı sürekli bir ses çıkaracaktır.

Böylelikle bu proje mesafeyi algılayacak ve mesafe aralığına göre farklı göstergeler verecektir.

Umarım öğreticiyi beğenmişsinizdir.