สารบัญ:
วีดีโอ: ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิก HC-SR04 บน LCD NOKIA 5110: 4 ขั้นตอน
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
สวัสดีทุกคน!
ในส่วนนี้ ฉันสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายเพื่อเซ็นเซอร์ระยะทาง และพารามิเตอร์เหล่านี้จะแสดงบน LCD NOKIA 5110 พารามิเตอร์จะแสดงเป็นไดอะแกรมและตัวเลข อุปกรณ์นี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ATMEGA328P อุปกรณ์มีระยะเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04
ขั้นตอนที่ 1: คำอธิบายส่วนประกอบ
ส่วนประกอบพื้นฐานของอุปกรณ์:
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR «ATMEGA328P»
- จอ LCD ขาวดำ «NOKIA 5110»
- เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิก «HC-SR04»
ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR «ATMEGA328P»
คุณสมบัติที่เกี่ยวข้อง:
- ตัวจับเวลา/ตัวนับขัดจังหวะ 16 บิต
- การขัดจังหวะภายนอก
- อินเทอร์เฟซแบบอนุกรม SPI หลัก/รอง
จอ LCD ขาวดำ «NOKIA 5110»
ข้อมูลจำเพาะ:
- จอแสดงผล LCD 48 x 84 Dot
- Serial Bus Interface ที่มีความเร็วสูงสุด 4 Mbits/s
- ตัวควบคุม/ไดรเวอร์ภายใน «PCD8544»
- ไฟหลัง LED
- ทำงานที่แรงดันไฟ 2.7V-5V กินไฟน้อย เหมาะกับการใช้งานแบตเตอรี่
- ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -25˚C ถึง +70˚C
- รองรับสัญญาณอินพุต CMOS
เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิก «HC-SR04»
คุณสมบัติและข้อมูลจำเพาะ:
- แหล่งจ่ายไฟ: +5V DC
- กระแสไฟดับ: <2mA, กระแสไฟทำงาน: 15mA
- ระยะการวัด: 2 ซม. - 400 ซม. / 1 นิ้ว - 13 ฟุต ความละเอียด: 0.3 ซม.
- วัดมุม: 30 องศา
- ความกว้างพัลส์อินพุตทริกเกอร์: 10uS
- ขนาด: 45mm x 20mm x 15mm
ขั้นตอนที่ 2: มันทำงานอย่างไร
เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกทำงานบนหลักการของระบบ SONAR และ RADAR ซึ่งใช้ในการกำหนดระยะห่างจากวัตถุ
เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสร้างคลื่นเสียงความถี่สูง (อัลตราซาวนด์) เมื่ออัลตราซาวนด์นี้กระทบกับวัตถุ จะสะท้อนเป็นเสียงสะท้อนที่เครื่องรับสัมผัสได้ดังแสดงในรูปด้านล่าง
โดยการวัดเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้เสียงสะท้อนไปถึงเครื่องรับ เราสามารถคำนวณระยะทางได้
นี่คือหลักการทำงานพื้นฐานของโมดูลอัลตราโซนิกในการวัดระยะทาง
ในโมดูลอัลตราโซนิก HCSR04 เราต้องให้ชีพจรกระตุ้นเพื่อสร้างความถี่อัลตราซาวนด์ 40 kHz
หลังจากสร้างอัลตราซาวนด์เช่น 8 พัลส์ที่ 40 kHz จะทำให้หมุดสะท้อนสูง หมุดสะท้อนจะยังคงสูงจนกว่าจะไม่ได้รับเสียงสะท้อนกลับ ดังนั้นความกว้างของหมุดสะท้อนจะเป็นเวลาที่เสียงเดินทางไปยังวัตถุและย้อนกลับ เมื่อได้เวลาแล้ว เราก็คำนวณระยะทางได้ ดังที่เราทราบความเร็วของเสียง
HC-SR04 วัดได้ตั้งแต่ 2 ซม. - 400 ซม
วิธีการคำนวณระยะทาง: ระยะทาง = ความเร็ว x เวลา
ความเร็วของคลื่นเสียง 343 m/s
ระยะทางทั้งหมด = 343 x เวลาสูง (Echo) 2
ระยะทางทั้งหมดหารด้วย 2 เนื่องจากสัญญาณเดินทางจาก HC-SR04 ไปยังวัตถุและกลับสู่โมดูล HC-SR04
ขั้นตอนที่ 3: การเขียนโปรแกรมเฟิร์มแวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์
ดาวน์โหลดโปรแกรม C-code ของไมโครคอนโทรลเลอร์เฟิร์มแวร์พร้อมความคิดเห็น
จากนั้นรวบรวมเป็นไฟล์ HEX และอัปโหลดไปยังหน่วยความจำแฟลชของไมโครคอนโทรลเลอร์
กระพริบเฟิร์มแวร์ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์:
การอัปโหลดไฟล์ HEX ลงในหน่วยความจำแฟลชไมโครคอนโทรลเลอร์ ดูวิดีโอพร้อมคำอธิบายโดยละเอียดของการเบิร์นหน่วยความจำแฟลชไมโครคอนโทรลเลอร์: การเบิร์นหน่วยความจำแฟลชไมโครคอนโทรลเลอร์…
ขั้นตอนที่ 4: การประกอบวงจรเซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิก
เชื่อมต่อส่วนประกอบตามแผนผังไดอะแกรม
เสียบปลั๊กใช้งานได้เลย!