במאמר זה אנו הולכים לבנות מעגל מטר מרחק קולי באמצעות Arduino ו- 16x2 LCD. אנו הולכים לראות גם מהו מודול קולי, כיצד הוא פועל וכיצד ניתן להשתמש בו למדידת מרחק.
מה זה קולי?
אדם בריא ממוצע יכול לשמוע תדרים הנעים בין 20 הרץ ל -20,000 הרץ. מעל 20,000Hz או 20 KHz האוזן האנושית אינה מסוגלת לזהות תדרים אלה. כל מהדהד אקוסטי העולה על 20 קילוהרץ נקרא בשם אולטרסאונד וכל אקוסטיקה מהדהדת פחות מ -20 הרץ נקראת אינפרסונית.
רוב בעלי החיים הביתיים כגון חתול או כלב, יכולים לשמוע טווח רחב של תדרים אקוסטיים הגדולים יותר מבני אדם. חלק משלנו מכשירים אלקטרוניים עשוי לעצבן אותם בגלל זה נעשה שימוש בצלילי קולי באלקטרוניקה דוחה יתושים וגם ב דוחים כלבים.
אך רבים מבעלי החיים הפראיים כמו עטלפים מנצלים את אולטרסאונד המסייע להם לקבוע את המרחק בין הטורף לטרף. יש לו חיישנים ביולוגיים המחושבים את המרחק על ידי פליטה וקבלת גלים קולי.
עיקרון זה משמש רבים מודרניים ציוד מדידה אלקטרוני נלמד כיצד ניתן ליישם את אותו עיקרון גם עבור הפרויקט הנוכחי.
חיישן קולי:
אנו הולכים להשתמש במודול משדר מקלט אולטראסוני מכשיר אלקטרוני HC-SR04 שהוא פופולרי מאוד ונמצא בדרך כלל באתרי מסחר אלקטרוני ובחנויות קמעונאיות אלקטרוניות.
הוא מורכב מ -4 סיכות Vcc, קרקע, טריגר והד. פינים אלה מתממשקים למיקרו-בקר ארדואינו.
יש לזה משדר ומקלט מודולים שנראים זהים ומוגנים על ידי גליל אלומיניום ורשת בפתח משדר ומקלט. המודול מורכב גם ממיקרו-בקרים המפענחים אותות הד.
כדי למדוד מרחק, עלינו לשלוח סדרות של התפרצויות קולי ולהאזין להד. לשם כך עלינו לשמור על סיכת ההדק גבוהה למשך 10 מיקרו שניות, המשדר שולח 8 פעימות של התפרצויות קולי.
מודול המקלט מקשיב להתפרצויות אלה לאחר שפגע במכשול. סיכת ההד נותנת אות גבוה פרופורציונאלי למרחק. הארדואינו מפרש את זמן האותות שנשלחו והתקבלו כדי לקבוע את המרחק בפועל.
מכיוון שהצליל נע באוויר של 340 מ 'לשנייה ואת הזמן ניתן לקבוע על ידי השוואת אותות שנשלחו וקיבלו, אנו יכולים לקבוע מרחק באמצעות נוסחת מרחק מהירות:
מרחק = מהירות איקס זְמַן
ערכים אלה יחושבו על ידי ארדואינו ויודפסו ערכים מתאימים על צג ה- LCD. המעגל המוצע למטר מרחק קולי יכול להראות מרחק בסנטימטר וגם במטר.
אב הטיפוס של המחבר:
תרשים מעגל:
חיבור מעגל מד המרחק הקולי מתבצע באמצעות ממשק סטנדרטי מסוג arduino-LCD, אותו אנו יכולים למצוא גם בפרויקטים דומים אחרים המבוססים על arduino-LCD. פוטנציומטר משמש לכוונון הניגודיות של תצוגת LCD.
ה חיישן קולי ניתן להכניס ישירות על סיכה אנלוגית כפי שמוצג באב-טיפוס של המחבר מ- A0 ל- A3, חיישנים הפונים כלפי חוץ זה עשוי להפחית את גודש החוטים תוך שכפול המעגל הנ'ל.
קוד תכנית:
#include LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2) const int trigger = A1 const int echo = A2 int vcc = A0 int gnd = A3 long Time float distanceCM float distanceM float resultCM float resultM void setup() { lcd.begin(16,2) pinMode(trigger,OUTPUT) pinMode(echo,INPUT) pinMode(vcc,OUTPUT) pinMode(gnd,OUTPUT) } void loop() { digitalWrite(vcc,HIGH) digitalWrite(gnd,LOW) digitalWrite(trigger,LOW) delay(1) digitalWrite(trigger,HIGH) delayMicroseconds(10) digitalWrite(trigger,LOW) Time=pulseIn(echo,HIGH) distanceCM=Time*0.034 resultCM=distanceCM/2 resultM=resultCM/100 lcd.setCursor(0,0) lcd.print('Distance:') lcd.print(resultM) lcd.print('M') lcd.setCursor(0,1) lcd.print('Distance:') lcd.print(resultCM) lcd.print('cm') delay(1000) } קודם: מעגל שמש ממונע הבא: מעגל מגבר שמע 6 וואט באמצעות TDA1011
