ระบบเตือนภัยจิ๋วโดยใช้บอร์ดที่เข้ากันได้กับ Super Tiny Arduino!: 10 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

สวัสดี วันนี้เราจะทำโปรเจกต์เจ๋งๆ เรากำลังจะสร้างอุปกรณ์เตือนภัยขนาดเล็กที่วัดระยะห่างระหว่างตัวมันเองกับวัตถุที่อยู่ข้างหน้า และเมื่อวัตถุเคลื่อนที่เกินระยะที่กำหนด อุปกรณ์จะแจ้งเตือนด้วยเสียงกริ่งดัง

ในการสร้างอุปกรณ์เตือนภัยขนาดเล็ก เราต้องการส่วนประกอบขนาดเล็ก นั่นคือเหตุผลที่เราใช้ PICO เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวตอบสนองความต้องการของเราในขณะที่มีขนาดเล็กมาก เรายังใช้ส่วนประกอบที่ใช้กันทั่วไปเพื่ออ่านระยะทางและส่งสัญญาณไปที่ออด โครงการนี้จะใช้เวลาประมาณ 45 นาทีจึงจะเสร็จสิ้น หากคุณเลือกใช้รหัสที่ให้มา

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบ

• 1 บอร์ด PICO มีอยู่ใน mellbell.cc ($ 17)
• 1 เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก, อีเบย์ ($ 1.03)
• ออดขนาดเล็ก 1 อัน 5~6 โวลต์ มัดละ 10 อันบน ebay ($1.39)
• ไฟ LED 3 ดวง 5 มม. (หลากสี) มัดละ 100 อันบน ebay ($0.99)
• ตัวต้านทาน 330 โอห์ม 4 ตัว มัดละ 100 บนอีเบย์ ($1.08)
• สายจัมเบอร์ 12 เส้น มัดละ 40 เส้นบนอีเบย์ ($0.99)
• เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก 1 อัน มัด 5 อันบนอีเบย์ ($ 2.52)

ขั้นตอนที่ 2: วิธีการทำงานของอัลตราโซนิกเซนเซอร์

ก่อนที่คุณจะเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและใช้งาน มาเรียนรู้วิธีทำงานกันก่อน:

• ขั้นแรก มันจะส่งคลื่นอัลตราโซนิกออกจากทรานสดิวเซอร์ของตัวส่งสัญญาณ (ทรานสดิวเซอร์ด้านซ้าย) หากมีวัตถุอยู่ด้านหน้าเซนเซอร์ คลื่นกระทบวัตถุนั้นและย้อนกลับไปยังเครื่องรับทรานสดิวเซอร์ (ตัวแปลงสัญญาณด้านขวา)
• จากนั้นไมโครคอนโทรลเลอร์จะคำนวณเวลาระหว่างการส่งคลื่นและรับคลื่น หลังจากนั้นไมโครคอนโทรลเลอร์จะทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์และรับระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุที่อยู่ด้านหน้า
• นี่คือสูตรที่ใช้หาระยะทางในหน่วย CM: (duration / 2)/29.1 (คุณสามารถค้นหาคณิตศาสตร์หลังสูตรนี้ได้ในภาพด้านบน)

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อ Ultrasonic Sensor กับ PICO

สิ่งแรกที่ต้องทำคือดู PICO ของคุณและดูว่าคุณสามารถทำอะไรกับมันได้บ้าง และอย่างที่คุณเห็น PICO มีพิน I/O ดิจิตอล 5 พิน และอินพุตอะนาล็อก 3 พิน ซึ่งจะใช้งานดังนี้

พินลึกหนาบางเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก:

• VCC (เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก) - VCC (PICO)
• GND (เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก) - GND (PICO)
• Trig (เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก) - A1 (PICO)
• Echo (เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก) - A0 (PICO)

ตอนนี้สิ่งที่คุณต้องมีคือเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกกับ PICO และตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างสมบูรณ์แบบ

ขั้นตอนที่ 4: ภาพร่างเซนเซอร์อัลตราโซนิก

ตอนนี้คุณต้องสร้างโปรแกรมที่ใช้ระยะทางที่วัดโดยเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและแสดงบนจอภาพแบบอนุกรม เพื่อให้คุณสามารถอ่านและตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างเชื่อมต่อและทำงานอย่างถูกต้อง

สร้างฟังก์ชันที่เรียกว่า MeasuringDistance ซึ่งทำหน้าที่วัดเวลาระหว่างการส่งสัญญาณและรับ และคำนวณระยะทาง คุณต้องแสดงค่าที่อ่านได้บนมอนิเตอร์แบบอนุกรมของคุณ เพื่อที่คุณจะสามารถดีบักโปรเจ็กต์ใน IDE ได้

คุณสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมที่แนบมาได้ หากคุณไม่ต้องการเขียนเอง คุณยังสามารถดูว่าค่าที่อ่านได้ของจอภาพอนุกรมควรมีลักษณะอย่างไรจากภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 5: การเชื่อมต่อ Buzzer

ตอนนี้คุณมีเซ็นเซอร์ที่บอกระยะห่างระหว่างตัวมันเองกับวัตถุใดๆ ที่อยู่ข้างหน้า คุณต้องทำอะไรบางอย่างกับค่าที่อ่านได้ และอย่างที่เราพูดไปก่อนหน้านี้ คุณจะต้องให้ออดส่งเสียงดังเมื่อวัตถุที่อยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์ไปไกลเกินไป

การทำงานกับออดนั้นง่ายมาก เนื่องจากมีสถานะการทำงานเพียงสองสถานะเท่านั้น คือเปิดหรือปิด พวกมันมีเพียงสองขา ข้างหนึ่งเป็นบวก (ขายาว) และอีกข้างเป็นลบ (ขาสั้น)

• เมื่อใช้ 5V กับออด เสียงจะเปิดขึ้นและจะส่งเสียงหึ่งๆ
• เมื่อใช้ 0V กับออด ออดจะปิดและไม่ส่งเสียง

ขั้นตอนที่ 6: การเขียนโปรแกรม Buzzer

คุณต้องการให้ออดเริ่มส่งเสียงหึ่งเมื่อวัตถุที่อยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์ไปไกลกว่า 20 ซม. และปิดเมื่อวัตถุอยู่ใกล้ 20 ซม. "คุณสามารถใช้ระยะทางใดก็ได้ที่คุณต้องการ"

โปรแกรมที่แนบมาประกอบด้วยรหัสที่อ่านค่าจากเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและส่งคำสั่งไปที่ออด ซึ่งจะเริ่มส่งเสียงเมื่อวัตถุอยู่ไกลเกิน 20 ซม. และหยุดเมื่ออยู่ใกล้กว่านั้น

จำไว้ว่าคุณปรับแต่งโค้ดได้ตามกฎและระยะทางที่คุณต้องการ

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อ LEDs

ตอนนี้ คุณต้องการเพิ่ม LED สามดวงในโปรเจ็กต์ของคุณเพื่อให้มีการโต้ตอบและไดนามิกมากขึ้น

เราใช้ LED ขนาด 5 มม. ปกติ และมีเพียงสองขาเท่านั้น ได้แก่ ขาบวก (ขายาว) และขั้วลบ (ขาสั้น) และเมื่อเราใส่ 5V กับไฟ LED มันจะสว่างเมื่อเราใส่ 0v มันจะดับลง คุณสามารถใช้ไฟ LED ประเภทใดก็ได้ที่นี่ และหากคุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ อย่าลังเลที่จะถามพวกเขา

ขั้นตอนที่ 8: การเขียนโปรแกรม LEDs

เราใช้ LED 3 ดวงในโครงการของเรา และจะสว่างขึ้นขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุที่อยู่ด้านหน้า

ไฟ LED สีฟ้าจะเปิดขึ้นเมื่อระยะห่างน้อยกว่า 10 ซม. ไฟ LED สีเหลืองจะเปิดขึ้นเมื่อระยะห่างระหว่าง 10 ซม. ถึง 20 ซม. ไฟ LED สีแดงจะเปิดขึ้นเมื่อระยะทางมากกว่า 20 ซม.

และอีกครั้ง จำไว้ว่าคุณสามารถกำหนดกฎเกณฑ์ที่ควบคุมว่าไฟ LED ของคุณสว่างขึ้นได้อย่างไร

ขั้นตอนที่ 9: การเชื่อมต่อแหล่งพลังงาน

ในขั้นตอนนี้ คุณต้องการให้สามารถใช้สัญญาณเตือนเล็กๆ ได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับพีซี ดังนั้น เพิ่มแบตเตอรี่ 9V ในโครงการของคุณและเชื่อมต่อกับ PICO ของคุณ

• สายสีแดงบวก (แบตเตอรี่) - Vin (PICO)
• ลวดลบสีดำ (แบตเตอรี่) - GND (PICO)

และตอนนี้ ระบบเตือนภัยของคุณจะใช้งานได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับพีซี

ขั้นตอนที่ 10: คุณทำเสร็จแล้ว

ยินดีด้วย! ตอนนี้คุณมีอุปกรณ์ที่จะแจ้งเตือนคุณตามระยะห่างของวัตถุที่อยู่ข้างหน้า นอกจากนี้ อย่าลืมว่าคุณสามารถปรับแต่งกฎของมันได้ และเปลี่ยนวิธีการและสาเหตุที่เสียงกริ่งดังขึ้น

คุณสามารถหาเราได้ที่หน้า Facebook ของเราและที่ mellbell.cc และโปรดอย่าลังเลที่จะถามคำถามใด ๆ เรายินดีที่จะตอบพวกเขา:)