Arduino ve LCD ile Ultrasonik Mesafe Bulucu Eğitimi: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Birçok kişi Arduino Uno'nun Ultrasonik Sensörle ve bazen de LCD ekranla nasıl kullanılacağına ilişkin Talimatlar oluşturdu. Bununla birlikte, her zaman, bu diğer talimatların genellikle yeni başlayanlar için açık olmayan adımları atladığını buldum. Sonuç olarak, diğer yeni başlayanların umarım ondan bir şeyler öğrenebilmesi için mümkün olan her ayrıntıyı içeren bir eğitim oluşturmaya çalıştım.

İlk önce bir Arduino UNO kullandım ama bu amaç için biraz büyük olduğunu gördüm. Daha sonra Arduino Nano'yu inceledim. Bu küçük tahta, UNO'nun yaptığı hemen hemen her şeyi sunar, ancak çok daha az yer kaplar. Biraz manevra yaparak LCD, Ultrasonik Sensör ve çeşitli kablolar, dirençler ve potansiyometre ile aynı devre tahtasına sığdırdım.

Ortaya çıkan yapı tamamen işlevseldir ve daha kalıcı bir kurulum yapmak için iyi bir basamaktır. Bu süreci belgelemek için ilk Eğitilebilirliğimi yapmaya karar verdim ve umarım aynı şeyi yapmak isteyen diğerlerine yardım ettim. Mümkün olan her yerde, bilgilerimi nereden aldığımı belirttim ve ayrıca, okuyan herkesin neler olup bittiğini anlamasını sağlamak için taslağa mümkün olduğunca fazla destekleyici belge koymaya çalıştım.

Adım 1: İhtiyacınız Olan Parçalar

İhtiyacınız olan sadece bir avuç parça var ve neyse ki çok ucuzlar.

1 - Tam boy Breadboard (830 pin)

1 - Arduino Nano (her iki tarafa da pin başlıkları takılı)

1 - HC-SRO4 Ultrasonik Sensör

1 - 16x2 LCD ekran (tek başlık takılı olarak). NOT: Bu modülün daha pahalı I2C versiyonuna ihtiyacınız yoktur. Doğrudan 16 pinli "temel" ünite ile çalışabiliriz.

1 - 10 K Potansiyometre

1 - 16x2 için LED arka aydınlatma ile kullanmak için Balast Direnci (normalde 100 Ohm- 220 Ohm, benim için en iyi 48 Ohm direncin işe yaradığını buldum)

1 -1K Ohm Yük Sınırlama Direnci - HC-SR04 ile kullanım için

Çeşitli uzunluk ve renklerde breadboard telleri.

İSTEĞE BAĞLI - Breadboard güç kaynağı - Bir PC'ye bağlı kalmak veya sisteme Arduino Nano aracılığıyla güç sağlamak yerine daha taşınabilir olmanızı sağlayan doğrudan devre tahtasına bağlanan bir güç modülü.

1 - Arduino Nano'nuzu programlamak için PC/ Dizüstü Bilgisayar - Not Windows PC'nizin Arduino Nano'ya doğru şekilde bağlanmasını sağlamak için CH340 sürücülerine de ihtiyacınız olabilir. Sürücüleri BURADAN indirin

1 - Arduino Entegre Geliştirme Ortamı (IDE) - IDE'yi BURADAN İndirin

Adım 2: IDE'yi ve ardından CH340 Sürücülerini Kurun

IDE veya CH340 sürücüleri henüz kurulu değilse, lütfen bu adıma devam edin.

1) IDE'yi BURADAN indirin.

2) IDE'nin nasıl kurulacağına dair ayrıntılı talimatlar, Arduino Web sitesinde BURADAN bulunabilir.

3) CH340 Seri sürücülerini BURADAN indirin.

4) Sürücülerin nasıl kurulacağına ilişkin ayrıntılı talimatlar BURADA bulunabilir.

Yazılım ortamınız artık güncel

Adım 3: Bileşenlerin Yerleştirilmesi

Tam boyutlu bir devre tahtasının bile üzerinde yalnızca sınırlı bir alanı vardır ve bu proje onu sınıra götürür.

1) Bir devre tahtası güç kaynağı kullanıyorsanız, ilk önce devre tahtasındaki en sağdaki pimlere takın

2) Arduino Nano'yu USB portu sağa bakacak şekilde kurun

3) LCD ekranı devre tahtasının "üstüne" kurun (Resimlere bakın)

4) HC-SR04'ü ve Potansiyometreyi takın. İhtiyaç duyacakları teller ve dirençler için yer bırakın.

5) Fritzing şemasına göre tüm kabloları devre tahtasına bağlayın. 2 direncin de kart üzerindeki yerleşimine dikkat edin. - İlgilenirseniz indirmeniz için bir Fritzing FZZ dosyası ekledim.

6) Bir Breadboard güç kaynağı kullanmıyorsanız, her şeyin topraklandığından ve güç.

Bu konfigürasyon için, işleri olabildiğince basit hale getirmek için LCD'deki pinleri ve Arduino'daki pinleri sırayla tutmaya çalıştım (LCD'deki D7-D4, Nano'daki D7-D4'e bağlanır). Bu aynı zamanda kablolamayı göstermek için çok temiz bir şema kullanmamı sağladı.

Birçok site 2x20 ekranda LCD arka ışığını korumak için 220 ohm'luk bir direnç isterken, benim durumumda bunu çok yüksek buldum. Benim için iyi çalışan bir tane bulana kadar giderek daha küçük birkaç değer denedim. Bu durumda 48 ohm'luk bir dirençle çalışır (ohmmetremde göründüğü gibi). 220 Ohm ile başlamalı ve yalnızca LCD yeterince parlak değilse çalışmalısınız.

Potansiyometre, LCD Ekrandaki kontrastı ayarlamak için kullanılır, bu nedenle iç soketi sizin için en uygun konuma döndürmek için küçük bir tornavida kullanmanız gerekebilir.

Adım 4: Arduino Kroki

Çizimim için ilham kaynağı olarak birkaç kaynak kullandım, ancak hepsi önemli değişiklikler gerektiriyordu. Ayrıca, her adımın neden olduğu gibi yürütüldüğünün açık olması için kodu tam olarak yorumlamaya çalıştım. Yorumların gerçekten kodlama talimatlarını adil bir yüzdeyle aştığına inanıyorum !!!

Bu taslağın benim için en ilginç kısmı Ultrasonik Sensör etrafında dönüyor. HC-SR04 çok ucuzdur (Ali Express'te 1 ABD dolarından veya Kanada dolarından az). Bu tür bir proje için de oldukça doğrudur.

Sensör üzerinde 2 yuvarlak "göz" vardır ancak bunların her birinin farklı bir amacı vardır. Biri ses yayıcı diğeri alıcıdır. TRIG pimi YÜKSEK olarak ayarlandığında bir darbe gönderilir. ECHO Pin, darbenin gönderildiği ve alındığı zaman arasındaki toplam gecikme olan Milisaniye cinsinden bir değer döndürür. Komut dosyasında Milisaniyeyi Santimetre veya İnç'e dönüştürmeye yardımcı olacak bazı basit formüller vardır. Darbenin nesneye GERİ gitmesi ve ardından DÖNÜŞ yaparak mesafeyi iki kez kat etmesi nedeniyle, geri verilen sürenin yarıya kesilmesi gerektiğini unutmayın.

Ultrasonik Sensörün nasıl çalıştığı hakkında daha fazla ayrıntı için Dejan Nedelkovski'nin Howtomechatronics'teki eğitimini şiddetle tavsiye ederim. Kavramı benden çok daha iyi açıklayan mükemmel bir videosu ve diyagramları var!

NOT: Sesin hızı sabit değildir. Sıcaklık ve basınca göre değişir. Bu projeye çok ilginç bir genişleme, "sapmayı" telafi etmek için bir sıcaklık ve basınç sensörü ekleyecektir. Bir sonraki adımı atmak istiyorsanız, başlangıç noktası olarak alternatif sıcaklıklar için birkaç örnek verdim!

Bu sensörleri araştırmak için çok zaman harcayan bir İnternet kaynağı bu değerleri buldu. Çeşitli ilginç videolar için Andreas Spiess'in You Tube kanalını öneriyorum. Bu değerleri birinden aldım.

// 340 M/sn, sesin 15 derece C'deki hızıdır. (0.034 CM/Sn)// 331.5 M/sn, sesin 0 derece C'deki (0.0331.5 CM/Sn) hızıdır.

// 343 M/Sn, sesin 20 derece C'deki hızıdır (0.0343 CM/Sn)

// 346 M/Sn, sesin 25 derece C'deki hızıdır (0.0346 CM/Sn)

LCD ekran biraz zor, çünkü onu kontrol etmek için çok fazla pin (6!) gerekiyor. Avantajı, LCD'nin bu temel versiyonunun da çok ucuz olmasıdır. 2 Kanada dolarından daha ucuza Aliexpress'de kolayca bulabilirim.

Neyse ki, bir kez bağladıktan sonra kontrol etmek çok basittir. Onu silersiniz, ardından metninizin çıktısını almak istediğiniz yeri ayarlarsınız, ardından metni ve sayıları ekrana itmek için bir dizi LCD. PRINT komutu verirsiniz. Vascoferraz.com'da Vasco Ferraz'dan bununla ilgili harika bir eğitim buldum. Yeni başlayanlar için daha net hale getirmek için pin düzenini değiştirdim (Kendim gibi!).

Adım 5: Sonuç

Elektrik mühendisi ya da profesyonel Kodlayıcı gibi davranmıyorum.(İlk olarak programlama yapmayı 1970'lerde öğrendim!). Bu nedenle, tüm Arduino alanını son derece özgürleştirici buluyorum. Sadece temel bilgilerle anlamlı deneylerle başlayabilirim. Gerçekten işe yarayan ve karımın bile "Harika!" dediği gerçek dünya faydasını gösteren şeyler yaratmak..

Hepimizin yaptığı gibi, bir şeyleri nasıl yapacağımı öğrenmek için internetten edinebildiğim kaynakları kullanırım, sonra da umarım faydalı bir şeyler yapmak için onları birbirine bağlarım. Bu kaynaklara bu kitap ve eskizimde atıfta bulunmak için elimden geleni yaptım.

Bu arada, öğrenme yolculuğuna başlayan başkalarına da yardım edebileceğime inanıyorum. Umarım bunu faydalı bir Eğitilebilir Kitap olarak bulursunuz ve sahip olabileceğiniz her türlü yorum veya soruyu memnuniyetle karşılarım.