- Composants utilisés
- Module de capteur à ultrasons
- Schéma et explication du circuit du capteur à ultrasons Arduino
- Code du capteur à ultrasons Arduino pour la mesure de distance
Les capteurs à ultrasons sont d'excellents outils pour mesurer la distance et détecter des objets sans aucun contact réel avec le monde physique. Il est utilisé dans plusieurs applications, comme la mesure du niveau de liquide, la vérification de la proximité et encore plus couramment dans les automobiles pour aider aux systèmes d'auto-stationnement ou anti-collision. Auparavant, nous avons également construit de nombreux projets de capteurs à ultrasons tels que la détection du niveau d'eau, le radar à ultrasons, etc. C'est un moyen efficace de mesurer précisément de petites distances. Dans ce projet, nous avons utilisé le capteur à ultrasons HC-SR04 avec Arduino pour déterminer la distance entre un obstacle et le capteur. Le principe de base de la mesure de distance par ultrasons est basé sur ECHO. Lorsque les ondes sonores sont transmises dans l'environnement, les ondes reviennent à l'origine comme ECHO après avoir heurté l'obstacle. Il suffit donc de calculer le temps de parcours des deux sons signifie le temps de sortie et le temps de retour à l'origine après avoir heurté l'obstacle. Comme la vitesse du son nous est connue, après quelques calculs, nous pouvons calculer la distance. Nous allons utiliser cette même technique pour ce projet de mesure de distance Arduino, alors commençons.
Composants utilisés
- Arduino Uno ou Pro Mini
- Module de capteur à ultrasons
- Écran LCD 16x2
- Échelle
- Planche à pain
- Pile 9 volts
- Fils de connexion
Module de capteur à ultrasons
Il existe de nombreux types de capteurs de distance Arduino, mais dans ce projet, nous avons utilisé le HC-SR04 pour mesurer une distance comprise entre 2 cm et 400 cm avec une précision de 3 mm. Le module capteur se compose d'un émetteur, d'un récepteur et d'un circuit de commande à ultrasons. Le principe de fonctionnement du capteur à ultrasons est le suivant:
- Le signal de haut niveau est envoyé pendant 10us à l'aide du déclencheur.
- Le module envoie automatiquement huit signaux 40 KHz, puis détecte si l'impulsion est reçue ou non.
- Si le signal est reçu, c'est qu'il passe par un niveau élevé. Le temps de durée élevée est l'intervalle de temps entre l'envoi et la réception du signal.
Distance = (Temps x Vitesse du son dans l'air (340 m / s)) / 2
Diagramme de temps
Le module travaille sur le phénomène naturel d'ECHO du son. Une impulsion est envoyée pendant environ 10 us pour déclencher le module. Après quoi le module envoie automatiquement 8 cycles de signal ultrasonore 40 KHz et vérifie son écho. Le signal après avoir heurté un obstacle revient et est capturé par le récepteur. Ainsi, la distance de l'obstacle au capteur est simplement calculée par la formule donnée par
Distance = (temps x vitesse) / 2.
Ici, nous avons divisé le produit de la vitesse et du temps par 2 car le temps est le temps total qu'il a fallu pour atteindre l'obstacle et revenir en arrière. Ainsi, le temps pour atteindre l'obstacle n'est que la moitié du temps total.
Schéma et explication du circuit du capteur à ultrasons Arduino
Le schéma de circuit pour arduino et capteur à ultrasons est illustré ci-dessus pour mesurer la distance. Dans les connexions du circuit Les broches «déclencheur» et «écho» du module de capteur à ultrasons sont directement connectées aux broches 18 (A4) et 19 (A5) de l'arduino. Un écran LCD 16x2 est connecté à arduino en mode 4 bits. Les broches de commande RS, RW et En sont directement connectées aux broches 2, GND et 3. d'arduino. Et la broche de données D4-D7 est connectée aux 4, 5, 6 et 7 d'arduino.
Tout d'abord, nous devons déclencher le module de capteur à ultrasons pour transmettre le signal en utilisant Arduino, puis attendre la réception d'ECHO. Arduino lit le temps entre le déclenchement et la réception d'ECHO. Nous savons que la vitesse du son est d'environ 340 m / s. afin que nous puissions calculer la distance en utilisant la formule donnée:
Distance = (temps de trajet / 2) * vitesse du son
Où la vitesse du son autour de 340m par seconde.
Un écran LCD 16x2 est utilisé pour afficher la distance.
En savoir plus sur le fonctionnement du projet de mesure de distance dans ce tutoriel: Mesure de distance à l'aide d'un capteur à ultrasons et d'un microcontrôleur AVR.
Code du capteur à ultrasons Arduino pour la mesure de distance
Le code complet de ce projet de mesure de distance par ultrasons est donné au bas de cette page. Dans le code, nous lisons l'heure en utilisant pulseIn (pin). Ensuite, effectuez des calculs et affichez le résultat sur un écran LCD 16x2 en utilisant les fonctions appropriées.