Ultralydafstandsmålerkredsløb ved hjælp af 16 × 2 LCD

I denne artikel skal vi konstruere et ultralydsafstandsmålerkredsløb ved hjælp af Arduino og 16x2 LCD. Vi skal også se, hvad et ultralydsmodul er, hvordan det fungerer, og hvordan det kan bruges til at måle afstand.

Hvad er ultralyd?

Et gennemsnitligt sundt menneske kan høre frekvenser fra 20 Hz til 20.000 Hz. Over 20.000Hz eller 20 KHz er det menneskelige øre ikke i stand til at opdage disse frekvenser. Enhver akustisk resonans større end 20 KHz kaldes som ultralyd og enhver akustik resonerer mindre end 20 Hz kaldes infralyd.

De fleste af husdyrene, såsom kat eller hund, kan høre bredere akustiske frekvenser end mennesker. Nogle af vores elektroniske anordninger kan irritere dem, det er derfor, ultralydslyd bruges i elektronisk myggeafvisende midler og også i hundeafvisende midler.

Men mange af de vilde dyr som flagermus drager fordel af ultralyd, hvilket hjælper dem med at bestemme afstanden mellem rovdyret og byttet. Den har biologiske sensorer, der beregner afstanden ved at udsende og modtage ultralydsbølger.

Dette princip bruges i mange moderne elektronisk måleudstyr vi lærer, hvordan det samme princip også kunne anvendes til det nuværende projekt.

Ultralydssensor:

Vi vil bruge et specielt elektronisk udstyr ultralydstransceiver-modul HC-SR04, som er meget populært og almindeligt tilgængeligt på e-handelswebsteder og elektroniske butikker.

Den består af 4 ben Vcc, jord, trigger og ekko. Disse ben er grænseflade med arduino mikrokontroller.

Den har en sender- og modtagermoduler som ser identiske ud og er beskyttet af aluminiumscylinder og net ved åbningen af ​​sender og modtager. Modulet består også af mikrokontroller, der afkoder ekkosignaler.

For at måle afstand er vi nødt til at sende en række ultralydssprængninger og lytte efter ekkoet. For at gøre dette er vi nødt til at holde aftrækkerstiften høj i 10 mikrosekunder, senderen sender 8 impulser af ultralydsudbrud.

Modtagermodulet lytter til disse burst efter at have ramt en forhindring. Ekko-stiften udsender et højt signal, der er proportionalt med afstanden. Arduino fortolker tiden for sendte og modtagne signaler for at bestemme den faktiske afstand.

Da lyden bevæger sig 340 m / s i luft, og tiden kan bestemmes ved at sammenligne sendte og modtagne signaler, kan vi bestemme afstanden ved hjælp af hastighedsafstandsformlen:

Afstand = hastighed x tid

Disse værdier beregnes af Arduino og udskriver passende værdier på LCD-skærmen. Det foreslåede ultralydsafstandsmålerkredsløb kan vise afstand i centimeter såvel som i meter.

Forfatterens prototype:

Kredsløbsdiagram:

Ultralydsafstandsmålerforbindelsen sker gennem en standard arduino-LCD-grænseflade, som vi også kan finde på mange andre lignende arduino-LCD-baserede projekter. Potentiometeret bruges til at justere kontrasten på LCD-displayet.

Det ultralydssensor kan indsættes direkte på den analoge stift som vist i forfatterens prototype fra A0 til A3, sensorer, der vender udad, kan reducere ledningsoverbelastning, mens du kopierer ovenstående kredsløb.

Programkode: