ساخت فاصله سنج بسیار دقیق با آردوینو و ماژول SRF05

ژوئن 2, 2019 آردوینو, آردوینو Arduino Uno, پروژه های آردوینو 25,289 بازدید

ساخت فاصله سنج بسیار دقیق

امروزه شیوه های متفاوتی برای اندازه گیری فاصله در صنعت بکار گرفته می شود، که یکی از آن شیوه ها، که در این پروژه از مبحث آموزش آردوینو بکار گرفته شده است، اندازه گیری فاصله یا ساخت فاصله سنج با امواج فراصوت (آلتراسونیک) می باشد. در این فاصله سنج ها (فاصله یابی با امواج اولتراسونیک)، ابتدا امواج را در جهت مورد نظر ارسال می کنیم. این امواج پس از برخورد با موانع موجود در مسیر، باز می گردند. با محاسبه زمان رفت و برگشت امواج ارسالی و مشخص بودن سرعت امواج اولتراسونیک، می توان فاصله را تعیین کرد.

بعد قبل

ساخت فاصله سنج بسیار دقیق با آردوینو و ماژول SRF05

بعد قبل

امواج اولتراسونیک یا UT چیست؟

امواج اولتراسونیک از نظر فیزیکی، مانند صوت، جزو امواج مکانیکی طول طبقه بندی می شوند. به عبارت دیگر برای انتشار این امواج، ذرات در راستای انتشار موج، نوسان می کنند. طبیعی است که برای انتشار امواج صوتی (Sonic/Sound Waves) به محیطی از ماده (جامد، مایع یا گاز) نیازمندیم و این امواج در خلا، جایی که هیچ یک از انواع ماده وجود ندارند، منتشر نمی شوند. تفاوت امواج اولتراسونیک و صوت در این است که فرکانس امواج اولتراسونیک بالای 20KHz و فراتر از محدوده شنیداری انسان می باشد و به همین دلیل اولتراسونیک یا فراصوت نام گرفته اند.

برای ارسال امواج اولتراسونیک در محیط باید از فرستنده و برای دریافت این امواج باید از گیرنده مخصوص استفاده کنیم. در مقایسه با امواج صوتی، می توان فرستنده را به بلندگو و گیرنده را به میکروفون تشبیه کرد. معمولا هر یک از گیرنده ها و فرستنده های اولتراسونیک برای کار در فرکانسی خاص ساخته می شوند و بنابراین باید فرستنده و گیرنده های سازگار با هم (یعنی با فرکانس کاری برابر) به کار روند. معمولا در فاصله سنج ها با امواج اولتراسونیک، از فرستنده ها و گیرنده هایی با فرکانس کاری 40KHz استفاده می شود.

ماژول اولتراسونیک HY-SRF 05

طبق توضیحاتی که تا به الان داده ایم، برای اینکه بتوانیم توسط امواج اولتراسونیک فاصله را اندازه گیری کنیم، ابتدا باید توسط یک مدار نوسان ساز فرکانس 40KHz را برای سنسور فرستنده اولتراسونیک ارسال کنیم و سپس فرکانس دریافتی در سنسور گیرنده اولتراسونیک را توسط یک مدار تقویت کننده جهت محاسبه زمان ارسال و دریافت سیگنال، تقویت کنیم. به طور حتم برای ساخت فرکانس 40KHz و تقویت کننده، نیاز به دو مدار نوسان ساز و مدار تقویت کننده داریم، که ساخت آن ها کاری زمانبر و دشوار است. اما نگران نباشید!

ماژول اولتراسونیک SRF05 علاوه بر داشتن دو سنسور فرستنده و گیرنده اولتراسونیک 40KHz ، دارای مدار نوسان ساز و تقویت کننده نیز می باشد که همگی آن ها بر روی یک برد بسیار کوچک در ابعاد 2 در 4/5 سانتی متر قرار گرفته اند، که این موضوع باعث شده کار با آن و راه اندازی ماژول بسیار راحت شود. همچنین ماژول اولتراسونیک SRF 05 یک ماژول بسیار کامل و البته ارزان قیمت می باشد که توسط آن می توان فاصله ای تا حداکثر 5 متر را اندازه گیری نمود.

لیست قطعات مورد نیاز

برد آردوینو Arduino UNO R3 مدل DIP	1 عدد
ماژول آلتراسونیک SRF05 مناسب اندازه گیری فاصله	1 عدد
LCD کاراکتری مدل 16×2 با Backlighting آبی	1 عدد
برد بورد (پروجکت برد) مدل GL	1 عدد
سیم جامپر برد بوردی مدل دو سر نری (سری 40تایی)	1 عدد

توضیحات ساخت مدار پروژه

برای آزمایش پروژه آردوینو و شروع برنامه نویسی ابتدا لازم است سخت افزار پروژه بسته شود، به همین خاطر ابتدا طبق نقشه شماتیک زیر، ال.سی.دی کاراکتری و ماژول اولتراسونیک SRF05 را به برد آردوینو Arduino Uno اتصال دهید. همچنین در ادامه می توانید فیلم آموزشی و توضیحات بیشتری در رابطه با نحوه اتصال LCD کاراکتری و ماژول به برد آردوینو مشاهده کنید.

نحوه اتصال LCD کاراکتری به برد آردوینو

ال.سی.دی های کاراکتری به صورت کلی دارای 16 پایه هستند که در این پروژه برای اتصال آن به برد آردوینو کافی است طبق جدول زیر اتصالات را انجام دهید. همچنین لازم به ذکر است پایه های 7 و 8 و 9 و 10 در LCD کاراکتری به جایی متصل نمی شوند.

نحوه اتصال ماژول اولتراسونیک SRF05 به برد آردوینو

ماژول اولتراسونیک SRF05 به صورت کلی دارای 5 پایه است، که در این پروژه برای اتصال آن به برد آردوینو کافی است طبق جدول زیر اتصالات را انجام دهید. همچنین لازم به ذکر است در این پروژه پایه های OUT در ماژول اولتراسونیک SRF05 به جایی متصل نمی شود.

برنامه آردوینو در نرم افزار آردوینو

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(8, 9, 10, 4, 5, 6, 7);
double duration = 0;
double distance = 0; 
void setup()
{
 lcd.begin(16,2);
 lcd.print("hello, world!");
 analogWrite(11, 120);
 analogWrite(3, 255);
 pinMode(12, OUTPUT);
 pinMode(13, INPUT);
 delay(2000);
}
 
void loop()
{
 delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(12 , LOW );
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(12 , HIGH);
 duration = pulseIn(13 , HIGH);
 distance = (duration / (58));
 lcd.print("distance:");
 lcd.print(distance);
 lcd.print("cm");
 lcd.setCursor(0, 2);
 lcd.print(" electronics 98 "); 
 delay(500);
 lcd.clear();
}

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(8, 9, 10, 4, 5, 6, 7);

double duration = 0;

double distance = 0;

void setup()

{

lcd.begin(16,2);

lcd.print("hello, world!");

analogWrite(11, 120);

analogWrite(3, 255);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(13, INPUT);

delay(2000);

}

void loop()

{

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(12 , LOW );

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(12 , HIGH);

duration = pulseIn(13 , HIGH);

distance = (duration / (58));

lcd.print("distance:");

lcd.print(distance);

lcd.print("cm");

lcd.setCursor(0, 2);

lcd.print(" electronics 98 ");

delay(500);

lcd.clear();

}

ویدئو آموزش ساخت و راه اندازی پروژه

دانلود ویدئو با لینک مستقیم از سرورهای پرقدرت الکترونیک 98

اطلاعات پروژه

رمز فایل : www.electronics98.com

حجم فایل : 290 کیلوبایت

محیط برنامه نویسی : Arduino (IDE)

برنامه نویسی شده به زبان : ترکیبی از برنامه نویسی به زبان سی (C) یا سی پلاس پلاس (++C)

نویسنده : فرهاد اکبری

تاریخ انتشار : 2 ژوئن 2019

ثبت نام / ورود

کاربر گرامی جهت مشاهده لینک دانلود ابتدا باید وارد سایت شوید، اگر کاربر جدید هستید می توانید در کمتر از یک دقیقه، به خانواده الکترونیک98 بپیوندید.

به خانواده 41080 نفری الکترونیک98 بپیوندید

100 دیدگاه

شرایط و قوانین ثبت دیدگاه

فارسی بنویسید و از کیبورد فارسی استفاده کنید.

لطفاً بیش‌از‌حدِ معمول، شکلک یا ایموجی استفاده نکنید و از کشیدن حروف یا کلمات با صفحه‌کلید بپرهیزید.

به کاربران و سایر اشخاص احترام بگذارید. پیام‌هایی که شامل محتوای توهین‌آمیز و کلمات نامناسب باشند، حذف می‌شوند.

از ارسال لینک‌های سایت‌های دیگر و ارایه‌ی اطلاعات شخصی خودتان مثل شماره تماس، ایمیل و آی‌دی شبکه‌های اجتماعی پرهیز کنید.