Mikrokontrolér AVR. Ultrazvukový snímač vzdialenosti. HC-SR04 na LCD NOKIA 5110: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Ahojte všetci!

V tejto časti robím jednoduché elektronické zariadenie na snímanie vzdialenosti a tieto parametre sú zobrazené na LCD NOKIA 5110. Parametre sú zobrazené ako diagram a čísla. Zariadenie je založené na mikrokontroléri AVR ATMEGA328P. Zariadenie je vybavené ultrazvukovým senzorom vzdialenosti HC-SR04.

Krok 1: Popis komponentov

Základné súčasti zariadenia:

• Mikrokontrolér AVR «ATMEGA328P»
• Monochromatický grafický LCD displej «NOKIA 5110»
• Ultrazvukový snímač vzdialenosti «HC-SR04»

Mikrokontrolér AVR «ATMEGA328P»

Zahrnuté funkcie:

1. 16-bitové prerušenie časovača/počítadla
2. Externé prerušenia
3. Sériové rozhranie Master/slave SPI

Monochromatický grafický LCD displej «NOKIA 5110»

Technické údaje:

1. 48 x 84 bodový LCD displej
2. Rozhranie sériovej zbernice s maximálnou vysokou rýchlosťou 4 Mbit/s
3. Interný ovládač/ovládač «PCD8544»
4. LED podsvietenie
5. Beží na napätí 2,7V-5V, nízka spotreba energie, je vhodný pre batériové aplikácie
6. Teplotný rozsah od -25 ° C do +70 ° C
7. Podpora vstupného signálu CMOS

Ultrazvukový snímač vzdialenosti «HC-SR04»

Vlastnosti a špecifikácie:

1. Napájanie: +5V DC
2. Pokojový prúd: <2mA, pracovný prúd: 15mA
3. Rozsah vzdialenosti: 2 cm - 400 cm / 1 palca - 13 stôp, rozlíšenie: 0,3 cm
4. Uhol merania: 30 stupňov
5. Šírka vstupného impulzu spúšťača: 10uS
6. Rozmery: 45 mm x 20 mm x 15 mm

Krok 2: Ako to funguje?

Ultrazvukový senzor funguje na princípe systému SONAR a RADAR, ktorý sa používa na určenie vzdialenosti k objektu.

Ultrazvukový senzor generuje vysokofrekvenčné zvukové (ultrazvukové) vlny. Keď tento ultrazvuk dopadne na objekt, odráža sa ako ozvena, ktorú vníma prijímač, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Meraním času potrebného na to, aby sa ozvena dostala k prijímaču, môžeme vypočítať vzdialenosť.

Toto je základný princíp činnosti ultrazvukového modulu na meranie vzdialenosti.

V ultrazvukovom module HCSR04 musíme dať spúšťací impulz, aby generoval ultrazvuk s frekvenciou 40 kHz.

Po vygenerovaní ultrazvuku, tj. 8 impulzov s frekvenciou 40 kHz, sa zvýši echo pin. Ozvučný kolík zostáva vysoký, kým nevracia zvuk ozveny. Šírka kolíka ozveny bude teda časom, kedy sa zvuk dostane k objektu a vráti sa späť. Akonáhle získame čas, môžeme vypočítať vzdialenosť, pretože poznáme rýchlosť zvuku.

HC -SR04 môže merať až 2 až 400 cm

Teraz vypočítajte vzdialenosť: vzdialenosť = rýchlosť x čas

Rýchlosť zvukových vĺn je 343 m/s

Celková vzdialenosť = 343 x čas vysokej (ozveny) 2

Celková vzdialenosť je delená 2, pretože signál putuje z HC-SR04 do objektu a vracia sa do modulu HC-SR04

Krok 3: Programovanie firmvéru mikrokontroléra

Stiahnite si program С-kódu mikrokontroléra firmvéru s komentármi.

Potom ho skompilujte do súboru HEX a nahrajte do pamäte flash mikrokontroléra.

Blikajúci firmvér do mikrokontroléra:

Odovzdanie súboru HEX do pamäte flash mikrokontroléra. Pozrite si video s podrobným popisom napaľovania pamäte flash mikrokontroléra: napaľovanie pamäte flash mikrokontroléra …

Krok 4: Zostava obvodu ultrazvukového senzora vzdialenosti

Pripojte komponenty podľa schematického diagramu.

Pripojte napájanie a funguje to!