In questo articolo costruiremo un circuito misuratore di distanza ad ultrasuoni utilizzando Arduino e LCD 16x2. Vedremo anche cos'è un modulo a ultrasuoni, come funziona e come può essere utilizzato per misurare la distanza.

Cosa sono gli ultrasuoni?

Un essere umano medio sano può sentire frequenze che vanno da 20 Hz a 20.000 Hz. Oltre i 20.000 Hz o 20 KHz l'orecchio umano non è in grado di rilevare queste frequenze. Qualsiasi risonanza acustica maggiore di 20 KHz è chiamata come ultrasonico e qualsiasi acustica risuoni meno di 20 Hz è chiamata infrasonica.

La maggior parte degli animali domestici, come il gatto o il cane, può sentire un'ampia gamma di frequenze acustiche maggiore degli esseri umani. Alcuni dei nostri dispositivi elettronici può infastidirli, ecco perché il suono ultrasonico viene utilizzato nell'elettronica repellenti per zanzare e anche in repellenti per cani.

Ma molti degli animali selvatici come i pipistrelli sfruttano gli ultrasuoni, che li aiuta a determinare la distanza tra il predatore e la preda. Dispone di sensori biologici che calcolano la distanza emettendo e ricevendo onde ultrasoniche.

Questo principio è utilizzato in molti moderni apparecchiature elettroniche di misurazione impareremo come lo stesso principio potrebbe essere applicato anche al presente progetto.

Sensore ultrasonico:

Utilizzeremo uno speciale modulo ricetrasmettitore ad ultrasuoni del dispositivo elettronico HC-SR04 che è molto popolare e comunemente disponibile sui siti di e-commerce e nei negozi di elettronica.

Consiste di 4 pin Vcc, massa, trigger ed eco. Questi pin sono interfacciati con il microcontrollore arduino.

Ha un moduli trasmettitore e ricevitore che sembrano identici e sono protetti da un cilindro in alluminio e da una rete all'apertura del trasmettitore e del ricevitore. Il modulo è costituito anche da microcontrollori che decodificano i segnali di eco.

“Decodificatore da 4 a 16 utilizzando un decodificatore da 3 a 8 ”

Per misurare la distanza, dobbiamo inviare una serie di raffiche di ultrasuoni e ascoltare l'eco. Per fare questo dobbiamo mantenere alto il pin del trigger per 10 microsecondi, il trasmettitore invia 8 impulsi di raffiche ultrasoniche.

Il modulo ricevitore ascolta quelle raffiche dopo aver colpito un ostacolo. Il pin dell'eco emette un segnale alto proporzionale alla distanza. L'Arduino interpreta l'ora dei segnali inviati e ricevuti per determinare la distanza effettiva.

“lampadina led cree xml t6 ”

Poiché il suono viaggia a 340 m / s nell'aria e il tempo può essere determinato confrontando i segnali inviati e ricevuti, possiamo determinare la distanza utilizzando la formula velocità-distanza:

Distanza = velocità X tempo

Questi valori verranno calcolati da Arduino e stamperanno i valori appropriati sul display LCD. Il circuito del misuratore di distanza ad ultrasuoni proposto può mostrare la distanza sia in centimetri che in metri.

Prototipo dell'autore:

Modello funzionante testato del circuito del misuratore di distanza a ultrasuoni con LCD 16x2

Schema elettrico:

Circuito del misuratore di distanza a ultrasuoni con LCD 16x2

La connessione del circuito del misuratore di distanza ad ultrasuoni viene eseguita tramite un'interfaccia arduino-LCD standard, che possiamo trovare anche su molti altri progetti simili basati su arduino-LCD. Il potenziometro viene utilizzato per regolare il contrasto del display LCD.

Il Sensore ultrasonico può essere inserito direttamente sul pin analogico come mostrato nel prototipo dell'autore da A0 ad A3, i sensori rivolti verso l'esterno possono ridurre la congestione del filo durante la duplicazione del circuito sopra.

Codice programma:

#include LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2) const int trigger = A1 const int echo = A2 int vcc = A0 int gnd = A3 long Time float distanceCM float distanceM float resultCM float resultM void setup() { lcd.begin(16,2) pinMode(trigger,OUTPUT) pinMode(echo,INPUT) pinMode(vcc,OUTPUT) pinMode(gnd,OUTPUT) } void loop() { digitalWrite(vcc,HIGH) digitalWrite(gnd,LOW) digitalWrite(trigger,LOW) delay(1) digitalWrite(trigger,HIGH) delayMicroseconds(10) digitalWrite(trigger,LOW) Time=pulseIn(echo,HIGH) distanceCM=Time*0.034 resultCM=distanceCM/2 resultM=resultCM/100 lcd.setCursor(0,0) lcd.print('Distance:') lcd.print(resultM) lcd.print('M') lcd.setCursor(0,1) lcd.print('Distance:') lcd.print(resultCM) lcd.print('cm') delay(1000) }

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