Arduino के साथ अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल HC-SR04 इंटरफेसिंग: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

अरे, क्या चल रहा है दोस्तों! यहां सीईटेक से आकर्ष।

मेरा यह प्रोजेक्ट थोड़ा सरल है लेकिन अन्य प्रोजेक्ट्स जितना ही मजेदार है। इस परियोजना में, हम एक HC-SR04 अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर मॉड्यूल को इंटरफ़ेस करने जा रहे हैं। यह मॉड्यूल अल्ट्रासोनिक ध्वनि तरंगों को उत्पन्न करके काम करता है जो मानव की श्रव्य सीमा से बाहर हैं और उत्पन्न तरंग के संचरण और स्वागत के बीच की देरी से दूरी की गणना की जाती है।

यहां हम इस सेंसर को Arduino के साथ इंटरफेस करने जा रहे हैं और एक पार्किंग असिस्टेंट सिस्टम की नकल करने की कोशिश करेंगे जो कि पीछे की बाधा से दूरी के अनुसार अलग-अलग आवाजें उत्पन्न करता है और दूरी के अनुसार अलग-अलग एलईडी भी जलाता है।

तो चलिए अब मज़ेदार हिस्से पर आते हैं।

चरण 1: निर्मित अपनी परियोजनाओं के लिए पीसीबी प्राप्त करें

पीसीबी को सस्ते में ऑनलाइन ऑर्डर करने के लिए आपको PCBWAY जरूर देखना चाहिए!

आपको 10 अच्छी गुणवत्ता वाले PCB का निर्माण किया जाता है और सस्ते में आपके दरवाजे पर भेज दिया जाता है। आपको अपने पहले ऑर्डर पर शिपिंग पर छूट भी मिलेगी। अपनी Gerber फ़ाइलों को अच्छी गुणवत्ता और त्वरित टर्नअराउंड समय के साथ निर्मित करने के लिए PCBWAY पर अपलोड करें। उनके ऑनलाइन Gerber व्यूअर फ़ंक्शन को देखें। रिवॉर्ड प्वॉइंट के साथ, आप उनकी गिफ्ट शॉप से मुफ्त सामान प्राप्त कर सकते हैं।

चरण 2: HC-SR04 अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल के बारे में

अल्ट्रासोनिक सेंसर (या ट्रांसड्यूसर) रडार सिस्टम के समान सिद्धांतों पर काम करता है। एक अल्ट्रासोनिक सेंसर विद्युत ऊर्जा को ध्वनिक तरंगों में परिवर्तित कर सकता है और इसके विपरीत। ध्वनिक तरंग संकेत एक अल्ट्रासोनिक तरंग है जो 18kHz से ऊपर की आवृत्ति पर यात्रा करती है। प्रसिद्ध HC SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर 40kHz आवृत्ति पर अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्पन्न करता है। इस मॉड्यूल में 4 पिन हैं जो इको, ट्रिगर, वीसीसी और जीएनडी हैं

आमतौर पर, एक अल्ट्रासोनिक सेंसर के साथ संचार के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाता है। दूरी को मापना शुरू करने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर अल्ट्रासोनिक सेंसर को एक ट्रिगर सिग्नल भेजता है। इस ट्रिगर सिग्नल का कर्तव्य चक्र HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए 10µS है। ट्रिगर होने पर, अल्ट्रासोनिक सेंसर आठ ध्वनिक (अल्ट्रासोनिक) तरंग बर्स्ट उत्पन्न करता है और एक टाइम काउंटर शुरू करता है। जैसे ही परावर्तित (गूंज) संकेत प्राप्त होता है, टाइमर बंद हो जाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर का आउटपुट एक ही अवधि के साथ एक उच्च पल्स है जो ट्रांसमिटेड अल्ट्रासोनिक बर्स्ट और प्राप्त इको सिग्नल के बीच के समय के अंतर के रूप में है।

माइक्रोकंट्रोलर निम्नलिखित फ़ंक्शन का उपयोग करके समय संकेत को दूरी में व्याख्या करता है:

दूरी (सेमी) = इको पल्स चौड़ाई (माइक्रोसेकंड) / 58

सैद्धांतिक रूप से, टीआरडी (समय/दर/दूरी) माप सूत्र का उपयोग करके दूरी की गणना की जा सकती है। चूंकि परिकलित दूरी अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर से ऑब्जेक्ट तक की दूरी और ट्रांसड्यूसर तक वापस जाने की दूरी है-यह दो-तरफा यात्रा है। इस दूरी को 2 से विभाजित करके, आप ट्रांसड्यूसर से वस्तु की वास्तविक दूरी निर्धारित कर सकते हैं। अल्ट्रासोनिक तरंगें ध्वनि की गति से यात्रा करती हैं (343 मीटर/सेकेंड 20 डिग्री सेल्सियस पर)। वस्तु और सेंसर के बीच की दूरी ध्वनि तरंग द्वारा तय की गई दूरी की आधी है और इसकी गणना नीचे दिए गए फ़ंक्शन का उपयोग करके की जा सकती है:

दूरी(सेमी) = (समय लिया x ध्वनि की गति)/2

चरण 3: कनेक्शन करना

इस चरण के लिए, आवश्यक सामग्री हैं - Arduino UNO, HC-SR04 अल्ट्रासोनिक डिस्टेंस सेंसर मॉड्यूल, LED, पीजो बजर, जम्पर केबल

कनेक्शन निम्नलिखित चरणों में किया जाना है:

1) सेंसर के इको पिन को Arduino के GPIO पिन 11, सेंसर के ट्रिगर पिन को Arduino UNO के GPIO पिन 12 और सेंसर के Vcc और GND पिन को Arduino के 5V और GND से कनेक्ट करें।

२) ३ एल ई डी लें और एल ई डी के कैथोड (आमतौर पर लंबे पैर) को क्रमशः Arduino के GPIO पिन ९, ८ और ७ से कनेक्ट करें। इन एल ई डी के एनोड (आमतौर पर छोटा पैर) को जीएनडी से कनेक्ट करें।

3) पीजो बजर लें। इसके पॉजिटिव पिन को Arduino के GPIO पिन 10 और नेगेटिव पिन को GND से कनेक्ट करें।

और इस तरह, परियोजना के कनेक्शन किए जाते हैं। अब Arduino को अपने PC से कनेक्ट करें और अगले चरणों पर आगे बढ़ें।

चरण 4: Arduino UNO मॉड्यूल को कोड करना

इस चरण में, हम किसी भी नजदीकी बाधा की दूरी को मापने के लिए अपने Arduino UNO में कोड अपलोड करने जा रहे हैं और उस दूरी के अनुसार बजर को ध्वनि दें और एल ई डी को जलाएं। हम सीरियल मॉनिटर पर डिस्टेंस रीडिंग भी देख सकते हैं। अनुसरण किए जाने वाले चरण हैं:

1) यहाँ से प्रोजेक्ट के GitHub रिपॉजिटरी में जाएँ।

2) जीथब रिपॉजिटरी पर, आपको "sketch_sep03a.ino" नाम की एक फाइल दिखाई देगी। यह परियोजना के लिए कोड है। उस फाइल को ओपन करें और उसमें लिखे कोड को कॉपी करें।

3) Arduino IDE खोलें और सही बोर्ड और COM पोर्ट चुनें।

4) कोड को अपने Arduino IDE में पेस्ट करें और इसे Arduino UNO बोर्ड पर अपलोड करें।

और इस तरह इस प्रोजेक्ट के लिए कोडिंग पार्ट भी किया जाता है।

चरण 5: खेलने का समय

जैसे ही कोड अपलोड हो जाता है आप अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल से दूरी रीडिंग देखने के लिए सीरियल मॉनिटर खोल सकते हैं, रीडिंग एक निश्चित अंतराल के बाद अपडेट होती रहती है। आप अल्ट्रासोनिक मॉड्यूल के सामने कुछ बाधा डाल सकते हैं और वहां दिखाए गए रीडिंग में बदलाव देख सकते हैं। सीरियल मॉनिटर पर दिखाए गए रीडिंग के अलावा, बजर से जुड़े एलईडी और बजर भी विभिन्न श्रेणियों में एक बाधा को निम्नानुसार इंगित करेंगे:

1) यदि निकटतम बाधा की दूरी 50 सेमी से अधिक है। सभी एलईडी बंद अवस्था में होंगी और बजर भी नहीं बजेगा।

2) यदि निकटतम बाधा की दूरी 50 सेमी से कम या उसके बराबर है लेकिन 25 सेमी से अधिक है। फिर पहली एलईडी जलेगी और बजर 250 एमएस की देरी से एक बीप ध्वनि पैदा करेगा।

3) यदि निकटतम बाधा की दूरी 25 सेमी से कम या उसके बराबर है लेकिन 10 सेमी से अधिक है। फिर पहली और दूसरी एलईडी जलेगी और बजर 50 एमएस की देरी से बीप ध्वनि पैदा करेगा।

4) और यदि निकटतम बाधा की दूरी 10 सेमी से कम हो। फिर तीनों एलईडी जलेंगी और बजर लगातार आवाज करेगा।

इस तरह यह प्रोजेक्ट दूरी का अंदाजा लगाएगा और दूरी के हिसाब से अलग-अलग संकेत देगा।

आशा है आपको ट्यूटोरियल पसंद आया होगा।