امروز می‌خواهم درمورد ماژول فاصله یاب یا همون التراسونیک پست بذارم ویک پروژه کوچیک اندازه گیری فاصله از اجسام با استفاده از آردوینو را با آن ببیندیم.
برای بستن پروژه هم چیزی خاصی لازم نداریم:
- یک عدد آردوینوو ( من uno استفاده کردم )
- ماژول التراسونیک HC – SR04
- چند تا سیم جامپر
- برد بورد
درمورددد آردوینو اطلاعات پایه که حتما یاد دارید (اگر احیانا خدایی نکرده یاد ندارید یه سر به پستای قبل ک دوستان زحمت کشیدن نوشتنن سر بزنین خیلی مفیده وبدرد بخوره.) پیش فرض میذارم که پستای قبل رو خوندین و یاد دارید پس:
اول ازهمه بایددد درمورد این ماژول توضیحاتی مفصل وکامل بگم پس امیدوارم خسته نشید…
همونطور ک میدونین ماژول‌های آلتراسونیک برای فاصله‌یابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ماژول‌ها فاصله رواز طریق فرستادن سیگنال‌های صوتی و محاسبه‌ی زمان رفت و برگشت آن محاسبه می‌کنند.
این ماژول دارای دو عدد سنسور آلتراسونیک می‌باشد. یکی به صورت فرستنده و دیگری به عنوان گیرنده امواج آلتراسونیک.
نحوه عملکرد ماژول:
حالا نحوه عملکردشون به این صورته که ابتدا فرستنده موج التراسونیک که موجی در رنج فرکانس التراسونیک است را ارسال می‌کند و این موج پس از برخورد به مانع بازگشت می‌کند و گیرنده این موج بازگشتی را دریافت می‌کند. حالا با توجه به زمان و طیف فرکانس بازگشتی می‌توان به اطلاعاتی از قبیل عمق، نوع، سرعت و … مانع دست یافت.
کاربرد های التراسونیک:
خوب همونطور ک حتما حدس زدید کاربردهای خیلی زیادی میشه براش نام برد.
مثل:
صنایع رباتیک
پزشکی
تشخیص وجود شیء
شمارنده (مانند شمارنده‌های کلا‌ها ی عبور کننده از نوار نقاله)
تشخیص موقعیت
اندازه‌گیری حجم
تشخیص اشخاص
اندازه‌گیری فاصله
صنایع جوش
صنایع نانو
صنایع شیمی
خودروسازی
و کلی چیزای دیگه…راستی تا یادم نرفته باید بگم که رایج ترین ماژول‌های التراسونیک موجود در بازار ماژول SRF04 و SRF05 می‌باشد که من اینجا مدل اول رو توضیح میدم. البته آنچنان با هم تفاوتی ندارند. اما بازم برای اطلاعات اضافی میگم.
فرق ماژول SRF05 با SRF04:
باید بگم که ماژول SRF05 نسخه جدید ماژول SRF04 هستش وپنج پایه داره که پایه پنجمش out نام داره. دقیقا مثل هم کار می‌کنن >>> فقط ماژول SRF04 پایه Out رو نداره >>> یعنی ۴ تا پایه داره >>> لذا تو ماژول srf04 فقط یه مد داریم
حاالا بریم سر وقت نحوه راه‌اندازی واتصالش:
برای استفاده از ماژول SRF04 نحوه عملکرد پایه‌ها به شرح زیر هستن:
البته در بیشتر ماژول‌ها پایه “Do not Connect” وجود ندارد. ولتاژ تغذیه این ماژول‌ها ،همانطور که در شکل مشخص شده است 5 ولت می‌باشد.
برای راه اندازی ماژول SRF04 باید دیاگرام زیر پیاده بشه:
در واقع یعنی برای تریگر ماژول، اول باید یک پالس با عرض حداقل 10 میکرو ثانیه به پایه Trigger اعمال کنیم. بعدش فرستنده الترا سونیک 8 پالس ارسال می‌کنه، و سپس ما باید عرض پالسی که روی پایه Echo دریافت می‌کنیم را بدست بیاریم تا از روی این عرض پالس مسافت رو تشخیص بدیم…
البته یه نکته ریز ومهم هم همینجا بگم براتون اونم اینه که باید عرض پالس بین 100 us تا 18ms باشد. اگر بیش از این مقدار باشه تشخیص فاصله با دقت صحیحی نیست و اگر حدود 36ms باشد ،یعنی مانعی را تشخیص نداده.
حالا ممکنه براتون سوال باشه چجوری اینکارارو بکنیم اصلا پالس چیه و… در ادامه با ما باشید.
خوب بیاین یه اطلاعات خلاصه بهتون بدم درمورد این ماژول( SR 04):
ولتاژ مورد نیاز و جریان مصرفی : ۵ ولت – ۴ میلی آمپر
رنج اندازه گیری : حداقل cm4 و حداکثر ۴ متر
پایه ها : GND – VCC – Trig – Echo
بریم سراغ سوالایی که ممکنه براتون پیش اومده باشه.
-
اصلا پالس چیه؟؟؟؟
خلاصش میشه این:
ما یه پایه آردوینو رو خروجی تعریف می‌کنیم و یکش می‌کنیم ( منظور همون مقدار HIGH) و10 میکرو ثانیه صبر می‌کنیم و بعد پایه مورد نظر رو صفر می‌کنیم (منظورم همون LOW )….>>>> با این کار ما یه پالس به طول 10 میکرو ثانیه ایجاد کردیم.
-
چطور فاصله را محاسبه کنیم ؟
کافیه از یه دستور خیلی ساده استفاده کنید و پالسی که دریافت کردید تو echo رو به سانتیمتر یا اینچ تبدیل کنید… داخل برنامه توضیحات نوشتم.
نحوه اتصالات و برنامه پروژه :
طبق شماتیک زیر ماژول و آردوینو رو به هم وصل کنید:
اگر تو عکس مشخص نیس بازم میگم اینجا:
+5v —————————————-vcc
gnd —————————————gnd
pin 12 ————————————trig
pin 11 ————————————echo
حالا نوبت آپلود کردن فایل روی آردوینو هست.
آموزش پروگرام کردن بردهای آردوینو
منبع: میکرودیزاینرالکترونیک
