Arduino और LCD के साथ अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडर ट्यूटोरियल: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

कई लोगों ने एक अल्ट्रासोनिक सेंसर के साथ Arduino Uno का उपयोग करने के लिए और कभी-कभी, LCD स्क्रीन के साथ भी इंस्ट्रक्शंस बनाए हैं। हालाँकि, मैंने हमेशा पाया है कि ये अन्य निर्देश अक्सर उन चरणों को छोड़ देते हैं जो शुरुआती लोगों के लिए स्पष्ट नहीं होते हैं। नतीजतन, मैंने एक ट्यूटोरियल बनाने का प्रयास किया है जिसमें हर संभव विवरण शामिल है ताकि अन्य शुरुआती, उम्मीद से, इससे सीख सकें।

मैंने पहले एक Arduino UNO का उपयोग किया था लेकिन पाया कि यह इस उद्देश्य के लिए थोड़ा बड़ा था। मैंने तब Arduino Nano की जांच की। यह छोटा बोर्ड लगभग वह सब कुछ प्रदान करता है जो यूएनओ करता है, लेकिन बहुत छोटे पदचिह्न के साथ। कुछ पैंतरेबाज़ी के साथ, मैंने इसे एलसीडी, अल्ट्रासोनिक सेंसर और विभिन्न तारों, प्रतिरोधों और पोटेंशियोमीटर के समान ब्रेडबोर्ड पर फिट करने के लिए प्राप्त किया।

परिणामी निर्माण पूरी तरह कार्यात्मक है और अधिक स्थायी सेटअप बनाने के लिए एक अच्छा कदम है। मैंने इस प्रक्रिया का दस्तावेजीकरण करने के लिए अपना पहला निर्देश योग्य बनाने का फैसला किया और उम्मीद है कि उन लोगों की मदद करें जो ऐसा ही करना चाहते हैं। जहां भी संभव हो, मैंने संकेत दिया है कि मुझे अपनी जानकारी कहां से मिली है और मैंने स्केच में जितना संभव हो उतना सहायक दस्तावेज डालने की कोशिश की है ताकि जो कोई भी इसे पढ़ सके, वह समझ सके कि क्या हो रहा है।

चरण 1: आपको जिन भागों की आवश्यकता होगी

केवल कुछ ही हिस्से हैं जिनकी आपको आवश्यकता है और सौभाग्य से, वे बहुत सस्ते हैं।

1 - पूर्ण आकार का ब्रेडबोर्ड (830 पिन)

1 - अरुडिनो नैनो (दोनों तरफ पिन हेडर के साथ)

1 - HC-SRO4 अल्ट्रासोनिक सेंसर

1 - 16x2 एलसीडी डिस्प्ले (एकल हेडर स्थापित के साथ)। नोट: आपको इस मॉड्यूल के अधिक महंगे I2C संस्करण की आवश्यकता नहीं है। हम सीधे 16 पिन "बेसिक" यूनिट के साथ काम कर सकते हैं

1 - 10 के पोटेंशियोमीटर

1 - 16x2 के लिए एलईडी बैकलाइट के साथ उपयोग करने के लिए गिट्टी रोकनेवाला (आमतौर पर 100 ओम- 220 ओम, मैंने पाया कि 48 ओम अवरोधक मेरे लिए सबसे अच्छा काम करता है)

1 -1K ओम लोड लिमिटिंग रेसिस्टर - HC-SR04. के साथ प्रयोग के लिए

विभिन्न लंबाई और रंगों में ब्रेडबोर्ड के तार।

वैकल्पिक - ब्रेडबोर्ड बिजली की आपूर्ति - एक पावर मॉड्यूल जो सीधे ब्रेडबोर्ड से जुड़ता है जिससे आप पीसी से जुड़े रहने या Arduino नैनो के माध्यम से सिस्टम को पावर देने के बजाय अधिक पोर्टेबल हो सकते हैं।

1 - अपने Arduino Nano को प्रोग्राम करने के लिए PC/लैपटॉप - नोट आपको अपने Windows PC को Arduino Nano से सही ढंग से कनेक्ट करने की अनुमति देने के लिए CH340 ड्राइवरों की भी आवश्यकता हो सकती है। यहां ड्राइवर डाउनलोड करें

1 - अरुडिनो इंटीग्रेटेड डेवलपमेंट एनवायरनमेंट (आईडीई) - यहां आईडीई डाउनलोड करें

चरण 2: आईडीई स्थापित करें फिर CH340 ड्राइवर

यदि आपके पास पहले से IDE या CH340 ड्राइवर स्थापित नहीं हैं, तो कृपया इस चरण के साथ आगे बढ़ें

1) यहां से आईडीई डाउनलोड करें।

2) IDE को कैसे स्थापित किया जाए, इस पर विस्तृत निर्देश Arduino वेब साइट पर यहां देखे जा सकते हैं

3) यहां से CH340 सीरियल ड्राइवर डाउनलोड करें।

4) ड्राइवरों को कैसे स्थापित किया जाए, इस पर विस्तृत निर्देश यहां देखे जा सकते हैं।

आपका सॉफ़्टवेयर परिवेश अब अद्यतित है

चरण 3: घटकों का प्लेसमेंट

यहां तक कि एक पूर्ण आकार के ब्रेडबोर्ड में केवल सीमित स्थान होता है, और यह परियोजना इसे सीमा तक ले जाती है।

१) यदि आप ब्रेडबोर्ड बिजली की आपूर्ति का उपयोग कर रहे हैं, तो इसे सबसे पहले अपने ब्रेडबोर्ड पर सबसे दाईं ओर पिन करें

2) Arduino नैनो स्थापित करें, जिसमें USB पोर्ट दाईं ओर है

3) ब्रेडबोर्ड के "शीर्ष" पर एलसीडी डिस्प्ले स्थापित करें (चित्र देखें)

4) HC-SR04 और पोटेंशियोमीटर स्थापित करें। तारों और प्रतिरोधों के लिए जगह छोड़ दें जिनकी उन्हें आवश्यकता होगी।

5) फ्रिट्ज़िंग आरेख के आधार पर ब्रेडबोर्ड पर सभी तारों को कनेक्ट करें। बोर्ड पर 2 प्रतिरोधों की नियुक्ति पर भी ध्यान दें। - यदि आप रुचि रखते हैं, तो मैंने आपके लिए डाउनलोड करने के लिए एक फ्रिट्ज़िंग FZZ फ़ाइल जोड़ी है।

६) यदि आप ब्रेडबोर्ड बिजली की आपूर्ति का उपयोग नहीं कर रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि आपके पास जमीन से चलने वाले कूदने वाले हैं और बोर्ड के "नीचे" पर + वी लाइन "शीर्ष" पर मिलान लाइनों पर चल रही है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सब कुछ जमीन पर है और संचालित।

इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए मैंने चीजों को यथासंभव सरल बनाने के लिए एलसीडी से पिन और Arduino पर पिन रखने का प्रयास किया (नैनो पर D7-D4 LCD कनेक्ट करने के लिए D7-D4)। इसने मुझे वायरिंग दिखाने के लिए एक बहुत ही साफ आरेख का उपयोग करने की अनुमति दी।

जबकि कई साइटें 2x20 डिस्प्ले पर एलसीडी बैकलाइट की सुरक्षा के लिए 220 ओम अवरोधक के लिए कॉल करती हैं, मैंने पाया कि यह मेरे मामले में बहुत अधिक है। मैंने कई उत्तरोत्तर छोटे मूल्यों की कोशिश की जब तक कि मुझे एक ऐसा नहीं मिला जो मेरे लिए अच्छा काम करता हो। इस मामले में यह 48 ओम अवरोधक के लिए काम करता है (यह वही है जो यह मेरे ओम-मीटर पर दिखाता है)। आपको 220 ओम से शुरू करना चाहिए और केवल तभी काम करना चाहिए जब एलसीडी पर्याप्त उज्ज्वल न हो।

पोटेंशियोमीटर का उपयोग एलसीडी डिस्प्ले पर कंट्रास्ट को समायोजित करने के लिए किया जाता है, इसलिए आपको आंतरिक सॉकेट को उस स्थिति में बदलने के लिए एक छोटे पेचकश का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती है जो आपके लिए सबसे अच्छा काम करता है।

चरण 4: Arduino स्केच

मैंने अपने स्केच के लिए प्रेरणा के रूप में कई स्रोतों का इस्तेमाल किया, लेकिन उन सभी को महत्वपूर्ण संशोधन की आवश्यकता थी। मैंने कोड को पूरी तरह से टिप्पणी करने का भी प्रयास किया है ताकि यह स्पष्ट हो कि प्रत्येक चरण को इस तरह से निष्पादित क्यों किया जाता है। मेरा मानना है कि टिप्पणियां वास्तव में उचित प्रतिशत से कोडिंग निर्देशों को पछाड़ देती हैं !!!

इस स्केच का सबसे दिलचस्प हिस्सा, मेरे लिए, अल्ट्रासोनिक सेंसर के इर्द-गिर्द घूमता है। HC-SR04 बहुत सस्ता है (अली एक्सप्रेस पर 1 यूएस या कैनेडियन डॉलर से कम)। यह इस प्रकार की परियोजना के लिए भी काफी सटीक है।

सेंसर पर 2 गोल "आंखें" होती हैं लेकिन उनमें से प्रत्येक का एक अलग उद्देश्य होता है। एक ध्वनि उत्सर्जक है और दूसरा रिसीवर है। जब TRIG पिन को हाई पर सेट किया जाता है तो एक पल्स बाहर भेजा जाता है। ईसीएचओ पिन मिलीसेकंड में एक मान लौटाएगा जो कि पल्स भेजे जाने और प्राप्त होने के बीच की कुल देरी है। मिलीसेकंड को सेंटीमीटर या इंच में बदलने में मदद करने के लिए स्क्रिप्ट में कुछ सरल सूत्र हैं। याद रखें कि लौटाए गए समय को आधे में काटने की जरूरत है क्योंकि नाड़ी वस्तु पर जाती है और फिर दो बार दूरी तय करते हुए वापस आती है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर कैसे काम करता है, इस बारे में अधिक जानकारी के लिए मैं हाउटोमेक्ट्रोनिक्स पर देजन नेडेलकोव्स्की के ट्यूटोरियल की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं। उनके पास एक उत्कृष्ट वीडियो और आरेख हैं जो अवधारणा को मुझसे बेहतर तरीके से समझाते हैं!

नोट: ध्वनि की गति स्थिर नहीं है। यह तापमान और दबाव के आधार पर बदलता रहता है। इस परियोजना के लिए एक बहुत ही रोचक विस्तार "बहाव" की क्षतिपूर्ति के लिए तापमान और दबाव सेंसर में जोड़ देगा। यदि आप अगला कदम उठाना चाहते हैं, तो मैंने शुरुआती बिंदु के रूप में वैकल्पिक तापमान के लिए कई नमूने दिए हैं!

एक इंटरनेट स्रोत जिसने इन सेंसरों पर शोध करने में काफी समय बिताया है, इन मूल्यों के साथ आया है। मैं कई तरह के दिलचस्प वीडियो के लिए एंड्रियास स्पाइस के यू ट्यूब चैनल की सलाह देता हूं। मैंने इन मूल्यों को उनमें से एक से खींचा।

// ३४० एम/सेकंड १५ डिग्री सेल्सियस पर ध्वनि की गति है। (०.०३४ सीएम/सेक)//३३१.५ एम/सेकंड ० डिग्री सेल्सियस (०.०३३१.५ सीएम/सेकंड) पर ध्वनि की गति है

// ३४३ एम/सेक २० डिग्री सेल्सियस (०.०३४३ सीएम/सेक) पर ध्वनि की गति है

// ३४६ एम/सेकंड २५ डिग्री सेल्सियस (०.०३४६ सीएम/सेकंड) पर ध्वनि की गति है

एलसीडी डिस्प्ले थोड़ी चुनौती है, केवल इसलिए कि इसे नियंत्रित करने के लिए इतने सारे पिन (6!) की आवश्यकता होती है। उल्टा यह है कि एलसीडी का यह मूल संस्करण भी बहुत सस्ता है। मैं इसे आसानी से Aliexpress पर $ 2 कैनेडियन से कम में पा सकता हूँ।

सौभाग्य से, एक बार जब आप इसे जोड़ लेते हैं, तो इसे नियंत्रित करना बहुत सीधा होता है। आप इसे साफ़ करें, फिर सेट करें कि आप अपना टेक्स्ट कहां आउटपुट करना चाहते हैं, फिर LCD. PRINT की एक श्रृंखला जारी करें जो टेक्स्ट और नंबरों को स्क्रीन पर पुश करने के लिए है। मुझे इस पर वास्को फेराज़ से vascoferraz.com पर एक अच्छा ट्यूटोरियल मिला। मैंने उसके पिन लेआउट को एक शुरुआत करने वाले (जैसे कि मैं!) को स्पष्ट करने के लिए बदल दिया।

चरण 5: निष्कर्ष

मैं या तो एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर या पेशेवर कोडर होने का दिखावा नहीं करता। (मैंने मूल रूप से 1970 के दशक में प्रोग्रामिंग करना सीखा था!)। इस वजह से, मुझे लगता है कि संपूर्ण Arduino स्थान अत्यधिक मुक्तिदायक है। मैं, केवल बुनियादी ज्ञान के साथ, सार्थक प्रयोगों से शुरुआत कर सकता हूं। ऐसी चीजें बनाना जो वास्तव में काम करती हैं और पर्याप्त वास्तविक विश्व उपयोगिता दिखाती हैं कि मेरी पत्नी भी कहती है "कूल!".

जैसा कि हम सभी करते हैं, मैं चीजों को कैसे करना है, यह सीखने के लिए इंटरनेट से मेरे पास उपलब्ध संसाधनों का उपयोग करता हूं, फिर मैं उन्हें एक साथ जोड़ता हूं, उम्मीद है, कुछ उपयोगी बनाएं। मैंने इन स्रोतों को इस ible के भीतर और अपने स्केच में श्रेय देने की पूरी कोशिश की है।

साथ ही, मुझे विश्वास है कि मैं दूसरों की मदद कर सकता हूं, जो अपनी सीखने की यात्रा भी शुरू कर रहे हैं। मुझे आशा है कि आपको यह एक उपयोगी निर्देश योग्य लगा होगा और मैं आपकी किसी भी टिप्पणी या प्रश्न का स्वागत करता हूँ।