Ultraschall-Entfernungsmesserschaltung mit 16 × 2 LCD

In diesem Artikel werden wir eine Ultraschall-Entfernungsmesserschaltung unter Verwendung von Arduino und 16x2 LCD konstruieren. Wir werden auch sehen, was ein Ultraschallmodul ist, wie es funktioniert und wie es zur Entfernungsmessung verwendet werden kann.

Was ist Ultraschall?

Ein durchschnittlicher gesunder Mensch kann Frequenzen zwischen 20 Hz und 20.000 Hz hören. Oberhalb von 20.000 Hz oder 20 kHz kann das menschliche Ohr diese Frequenzen nicht erfassen. Jede akustische Resonanz von mehr als 20 kHz wird als bezeichnet Ultraschall- und jede Akustik, die weniger als 20 Hz schwingt, wird als Infraschall bezeichnet.

Die meisten Haustiere wie Katzen oder Hunde können einen weiten Schallfrequenzbereich hören, der größer ist als der von Menschen. Einige unserer elektronische Geräte kann sie ärgern, deshalb wird Ultraschall in der Elektronik verwendet Mückenschutzmittel und auch in Hundeabwehrmittel.

Aber viele der wilden Tiere wie Fledermäuse nutzen Ultraschall, um den Abstand zwischen Raubtier und Beute zu bestimmen. Es verfügt über biologische Sensoren, die die Entfernung durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen berechnen.

Dieses Prinzip wird in vielen modernen verwendet elektronische Messgeräte Wir werden lernen, wie das gleiche Prinzip auch für das vorliegende Projekt angewendet werden kann.

Ultraschallsensor:

Wir werden ein spezielles Ultraschall-Transceiver-Modul HC-SR04 für elektronische Geräte verwenden, das sehr beliebt und auf E-Commerce-Websites und in elektronischen Einzelhandelsgeschäften erhältlich ist.

Es besteht aus 4 Pins Vcc, Masse, Trigger und Echo. Diese Pins sind mit einem Arduino-Mikrocontroller verbunden.

Es hat ein Sender- und Empfängermodule die identisch aussehen und durch Aluminiumzylinder und Maschen an der Öffnung von Sender und Empfänger geschützt sind. Das Modul besteht auch aus Mikrocontrollern, die Echosignale decodieren.

Um die Entfernung zu messen, müssen wir eine Reihe von Ultraschall-Bursts senden und auf das Echo achten. Dazu müssen wir den Trigger-Pin 10 Mikrosekunden lang hoch halten. Der Sender sendet 8 Impulse von Ultraschall-Bursts aus.

Das Empfängermodul hört diese Bursts ab, nachdem es auf ein Hindernis gestoßen ist. Der Echo-Pin gibt proportional zur Entfernung ein hohes Signal ab. Der Arduino interpretiert die Zeit der gesendeten und empfangenen Signale, um die tatsächliche Entfernung zu bestimmen.

Da sich der Schall in der Luft mit 340 m / s bewegt und die Zeit durch Vergleichen der gesendeten und empfangenen Signale bestimmt werden kann, können wir die Entfernung mithilfe der Geschwindigkeits-Entfernungs-Formel bestimmen:

Entfernung = Geschwindigkeit x Zeit

Diese Werte werden von Arduino berechnet und drucken die entsprechenden Werte auf das LCD-Display. Die vorgeschlagene Ultraschall-Entfernungsmesserschaltung kann die Entfernung sowohl in Zentimetern als auch in Metern anzeigen.

Prototyp des Autors:

Schaltplan:

Die Verbindung des Ultraschall-Entfernungsmessers erfolgt über eine Standard-Arduino-LCD-Schnittstelle, die wir auch bei vielen anderen ähnlichen Arduino-LCD-basierten Projekten finden können. Mit dem Potentiometer wird der Kontrast der LCD-Anzeige eingestellt.

Das Ultraschallsensor kann direkt auf den analogen Pin gesteckt werden, wie im Prototyp des Autors von A0 bis A3 gezeigt. Sensoren nach außen zeigen die Kabelüberlastung, während die obige Schaltung dupliziert wird.

Programmcode: