Radar ultrasónico con Arduino Nano y Plotter serial: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

En este Instructable aprenderemos sobre los conceptos básicos de una biblioteca de servos, así como la configuración del sensor ultrasónico y lo usaremos como radar. la salida de este proyecto será visible en el monitor del plotter en serie.

Suministros

-Arduino Nano.

-Tablero de circuitos.

-Pistola de pegamento.

-Hilos puente.

-PC a Arduino USB.

Paso 1: conecte el Arduino al sensor y al servo

siga el esquema de conexión como se describe.

sensor ultrasónico

- disparador al pin2 de Arduino

- echo al pin3 de arduino

- Vcc y Gnd a 5v y Gnd respectivamente

servo:

- cable marrón a tierra

- cable rojo a vcc

- cable amarillo / anaranjado al pin 9 (las conexiones que se muestran en el diagrama del circuito no son las mismas que las descritas, siga la descripción para obtener el mejor resultado)

Paso 2: configuración del sensor

pegue el servo en un trozo de cartón con pegamento caliente.

el servo viene con una variedad de accesorios para el eje.

coloque el plano y el grande en el eje del motor y gírelo completamente hacia un lado.

puede ver que el servo solo puede girar hasta un límite de 180 grados en cualquier dirección.

ahora ajuste el accesorio en consecuencia para que quede perfectamente recto en el ángulo de 180 grados.

luego pegue en caliente el sensor al accesorio como se muestra en la figura.

el servo ahora debe poder girar el sensor de 0 a 180 grados.

Paso 3: Configuración del Arduino

cuando toda la configuración se parezca a la de la imagen, conecte el Arduino a la computadora e inicie el IDE de Arduino. hay una explicación paso a paso de cada bloque de código en los siguientes pasos.

Paso 4: Declaración de las variables

#include es la biblioteca necesaria para ejecutar eficazmente el servomotor que requiere una señal pwm.

disparador, eco, duración, distancia son todos números enteros. los pines del disparador y el eco se definen en consecuencia.

Se crea un "servo" variable para direccionar el motor que conectamos, el Arduino puede admitir varios servos siempre que pueda suministrarles energía y tenga suficientes pines de control.

Paso 5: Configuración y bucle

en la función de configuración vacía, declare los modos de pin como se muestra en la figura.

en la función de bucle vacío, llame a otras dos funciones, como la izquierda y la derecha, estas funciones se construirán más tarde para rotar el eje del motor.

También comienza la comunicación serial entre el Arduino y la PC con una tasa de baudios de 9600 que es suficiente para soportar nuestra aplicación.

Paso 6: izquierda y derecha

el micro servo puede girar entre 0 y un ángulo de 180 grados.

para lograr ese movimiento debemos construir una función de movimiento de barrido.

aunque se puede hacer usando una sola función, esta es otra forma de hacerlo.

en cada uno de los bloques de código encontramos al entero "distancia" se le da el valor de retorno de la función echoloop ().

esta función calcula la distancia del objeto al sensor.

las funciones contienen los términos serial.print () y serial.println ().

para que el trazador de serie grafique las variables, necesitamos imprimirlas en este formato.

Serial.print (variable1);

Serial.print ("");

Serial.println (variable2);

en nuestro caso, variable1 es el ángulo y variable2 es la distancia.

Paso 7: calcular la distancia

el sensor requiere un pulso de 10 microsegundos para enviar la señal sonora ultrasónica que luego debe reflejarse en el objeto y será recibida por el receptor. como se muestra en el omage, el código está diseñado exactamente para eso.

una vez que se conoce la duración de la reflexión, la distancia del objeto se puede calcular fácilmente.

el ultrasonido también viaja a la velocidad del sonido en el aire a 343 m / s.

la distancia calculada ahora se devuelve al lugar donde se llama a la función.

Paso 8: cargue el código y comience

Una vez que se verifica y carga el código, simplemente coloque algunos objetos frente al sensor y ejecútelo.

recuerda los objetos que puse

- un multímetro a la izquierda del sensor

- una caja negra cerca y enfrente del sensor

- una caja azul a la derecha a cierta distancia

Paso 9: Interpretación del trazador en serie

abra el trazador serial yendo a herramientas.

el último IDE de Arduino tiene el trazador de serie, así que actualice el IDE.

en el gráfico encontramos una onda triangular azul que es el gráfico del ángulo del servo.

el gráfico rojo es el de la distancia calculada por el sensor.

cuanto más cerca esté el objeto, más baja será la gráfica roja.

cuanto más lejos está el objeto, más alto y un poco errático se vuelve la trama roja.

puedes notar las tres depresiones principales en la trama

- cerca de los cero grados en el gráfico azul - el multímetro.

- en medio de la pendiente ascendente y descendente - la caja negra

- en la cima de la trama azul - una depresión menor porque el objeto está más lejos - el recuadro azul se coloca lejos del lado derecho.

utilice el gráfico azul como referencia del ángulo que varía de 0 a 180 grados

la distancia de los objetos medidos varía de 2 a 200 cm dependiendo de la sensibilidad del objeto.

Paso 10: Precauciones

no coloque objetos hechos de tela. la tela dispersa los ultrasonidos y hace que el proyecto vomite valores en el rango de 2000 cm.

es bueno para objetos sólidos.

asegúrese de que la altura del objeto sea suficiente para interceptar el pulso de ultrasonido.

ajuste el retardo en la función derecha (), izquierda () para hacer que el sensor gire más rápido.