Distanța de ultrasunete Measurer
Salutări tuturor. Am căzut în mâinile mele recent, senzor cu ultrasunete, care măsoară distanța până la un obiect - SUA-100. Un lucru similar poate fi achiziționat de la site-uri de cumpărături online. În piețele din orașul jucării de vânzare nu a putut fi găsit. Sa decis să construiască un sistem bazat pe acest senzor microcontroler AVR ATmega8 circulată. Dispozitiv Assignment este distanța măsurată la obiect, și măsurarea temperaturii. Vorbind de temperatură. Modelul US-100 este un senzor ultrasonic cu compensare a temperaturii. Viteza de propagare a sunetului (cu ultrasunete), unde, la temperaturi diferite vor fi diferite. Măsurarea traductorul bazat pe timpul de tranzit al undei sonore de la obiect la receptor senzor. Compensarea temperaturii este probabil nu elimina complet eroarea cauzată de temperatura mediului ambiant.
Atunci când se analizează placa de circuit imprimat, este posibil să se concluzioneze că sursa de măsurare a temperaturii: termometru stocate în cip sau măsurarea temperaturii se datorează dioda, situat pe marginea tablei. Când măsurarea temperaturii dioda este utilizat de joncțiunea lui P-N și este conectat cu coeficientul de conductivitate termică. Cu mare încredere acest al doilea exemplu de realizare, deoarece schema prezentată mai jos, la o degete de contact ale diodei, schimbările de temperatură. Deci, atunci când se măsoară cel mai bine este să încercați să nu atingeți senzorul pentru a obține informații mai precise la distanță.
Pentru măsurarea senzor utilizează două capete, care seamănă cu microfon mare sau mic difuzor. De fapt, acest lucru și că, și asta. Unul dintre capul radiază unda cu ultrasunete, al doilea primește semnalul ultrasonic reflectat de undă. Conform trecerea timpului este determinată de distanța parcursă. Se pare că distanța măsurată restricție de 4,5 metri se datorează capacității radiatorului.
Ce despre comunicarea senzor cu un microcontroler, modelul US-100 are două posibile interfață, selectabile de către un jumper pe partea din spate a plăcii senzorului. În cazul în care jumper-ul ar trebui să aleagă interfața UART, în cazul în care jumper-ul este eliminat, utilizați interfața sau operarea GPIO. În primul caz, pentru comunicarea cu microcontroler, folosind un microcontroler hardware sau software. În al doilea caz, primesc și transmit date doar la îndemână. Dispozitivele de circuit utilizează modul mai simplu de funcționare cu ajutorul UART interfață.
Este necesar să se clarifice nuanțele de pini și conectarea senzorului la microcontroler. De obicei, atunci când linia de transmisie prin UART Rx și Tx sunt conectate în cruce de date - Rx Tx la și Tx Rx. Această sondă cu ultrasunete este necesară conectarea în conformitate cu contacte semnate de pe o placă de circuite imprimate de pe Rx Rx, Tx si la Tx. recoapte chineză, este de acord. Înainte de a fi fost definit, era necesar să sufere pentru o lungă perioadă de timp, și în cele din urmă vin la acest lucru. Astfel, în timpul funcționării UART, pentru a inițializa o distanță sondă de măsurare cu ultrasunete 100 US-necesar pe Trig / Tx transmite valoarea de ieșire 0x55, care corespunde simbolului „U“. Ca răspuns, senzorul va transmite două bytes de informații cu privire la distanțele până la ieșire Echo / Rx - primul octet - aceasta este superioară 8 biți de al doilea octet - cele mai mici 8 biți. unități de distanță - milimetri. Pentru a transfera doi octeți la aceeași valoare la distanță, primul octet trebuie să fie înmulțită cu 256 și se adaugă al doilea octet. Este necesar să se facă acest lucru, pentru că revărsarea octet scăzut, de mare octet este crescut cu unu. Pentru a afișa valoarea curentă a temperaturii ambiante, este necesar să se treacă valoarea 0x50, ceea ce corespunde caracterului „P“. Ca răspuns, senzorul va da o valoare a temperaturii. Valoarea reală a temperaturii este o valoare obținută de la senzorul 45 pentru a ține departe.
Parametrii de senzori cu ultrasunete US-100:
- tensiune - 2.4 - 5.5 volți curent continuu
- Consumul de curent în modul de așteptare - 2 mA
- Temperatura de lucru - minus 20 - plus 70 ° C
- Unghi - 15 grade
- interfață - GPIO sau UART
- distanța de măsurare - de la 2 cm la 450 cm
- eroare - plus sau minus 3 mm + 1%
configurare UART pentru o rată de transfer senzor de 9600, 8 biți de date, paritate: nici unul, 1 bit de stop.
Mai departe la dispozitivul de circuit.
Începătorii sunt recomandate pentru a utiliza valori hexazecimale Fyuz de înaltă și joasă de biți, astfel încât să nu încurce aranjamentul cu căpușe. Captură de ecran AVRstudio (există diferențe între conducte, Prog și alte programe Sina pentru firmware-ul microcontroler). Dacă utilizați un program pentru intermitent microcontrolere AVR, în care nu există nici o intrare Fyuz parametri, puteți utiliza Fyuz-convertor căpușe la hexazecimal și vice-versa.
Schema a fost colectat și testat pe breadboard pentru ATmega8:
Structural, circuitul poate fi aranjat, de exemplu, sub forma unui pistol cu direcția laser pointer sondei cu ultrasunete. Singurele restricționate măsurate distanța crește brusc dincolo de care eroarea. Limitarea se referă la poziția și dimensiunea subiectului, la care se măsoară prin distanța - distanța până va fi distorsionată obiecte foarte mici sau obiecte sub un unghi mare. Combinația perfectă de obiecte destul de mari, care sunt perpendiculare pe senzorul de direcție. Precizia de măsurare corespunde aproximativ producătorului menționat. Acest dispozitiv este dezvoltarea în continuare a detectorului poate fi folosit ca bariere, cum ar fi PDC în condiții ambiante, ca pe exteriorul capului senzorului ultrasonic va deveni infundate cu noroi.
Promovarea ideilor și aplicații ale celor mai interesante idei în viitor dvs. pot fi puse în aplicare.