Ultralydavstandsmålerkrets ved bruk av 16 × 2 LCD

I denne artikkelen skal vi konstruere en ultrasonisk avstandsmålerkrets med Arduino og 16x2 LCD. Vi skal også se hva en ultralydsmodul er, hvordan den fungerer og hvordan den kan brukes til å måle avstand.

Hva er ultralyd?

Et gjennomsnittlig sunt menneske kan høre frekvenser fra 20 Hz til 20 000 Hz. Over 20.000Hz eller 20 KHz er det menneskelige øret ute av stand til å oppdage disse frekvensene. Enhver akustisk resonans større enn 20 KHz kalles som ultralyd og hvilken som helst akustikk som resonerer mindre enn 20 Hz kalles infrasonic.

De fleste husdyr, som katt eller hund, kan høre et bredt spekter av akustisk frekvens som er større enn mennesker. Noen av våre elektroniske enheter kan irritere dem, det er derfor ultralyd lyd blir brukt i elektronisk myggmiddel og også i hundeavstøtende midler.

Men mange av de ville dyrene som flaggermus utnytter ultralyd, som hjelper dem med å bestemme avstanden mellom rovdyret og byttedyret. Den har biologiske sensorer som beregner avstanden ved å sende ut og motta ultralydbølger.

Dette prinsippet brukes i mange moderne elektronisk måleutstyr vi vil lære hvordan det samme prinsippet kan brukes for dette prosjektet.

Ultralydssensor:

Vi skal bruke en spesiell elektronisk enhet ultralydsmottakermodul HC-SR04, som er veldig populær og ofte tilgjengelig på e-handelssteder og elektroniske butikker.

Den består av 4 pins Vcc, bakken, trigger og ekko. Disse pinnene er grensesnittet med arduino mikrokontroller.

Den har en sender- og mottakermoduler som ser identiske ut og er beskyttet av aluminiumsylinder og mesh ved åpningen av sender og mottaker. Modulen består også av mikrokontrollere som dekoder ekkosignaler.

For å måle avstand, må vi sende serier med ultralydssprengninger og lytte etter ekkoet. For å gjøre dette må vi holde avtrekkerstiften høy i 10 mikrosekunder, senderen sender ut 8 pulser med ultralydsutbrudd.

Mottakermodulen lytter til disse utbruddene etter å ha truffet et hinder. Ekkopinnen gir ut høyt signal proporsjonalt med avstanden. Arduino tolker tiden for sendte og mottatte signaler for å bestemme den faktiske avstanden.

Siden lyden beveger seg med 340 m / s i luft og tiden kan bestemmes ved å sammenligne sendte og mottatte signaler, kan vi bestemme avstand ved å bruke formel for hastighetsavstand:

Avstand = hastighet x tid

Disse verdiene blir beregnet av Arduino og skriver ut passende verdier på LCD-skjermen. Den foreslåtte ultralydsmålerkretsen kan vise avstand i centimeter så vel som i meter.

Forfatterens prototype:

Kretsskjema:

Ultralyd avstandsmålerkretsforbindelse gjøres gjennom et standard arduino-LCD-grensesnitt, som vi også kan finne på mange andre lignende arduino-LCD-baserte prosjekter. Potensiometeret brukes til å justere kontrasten på LCD-skjermen.

De ultralydssensor kan settes direkte inn på den analoge stiften som vist i forfatterens prototype fra A0 til A3, sensorer som vender utover, kan redusere ledningsbelastningen mens du dupliserer kretsen ovenfor.

Programkode: