எச்.சி.யைப் பயன்படுத்தி தூர அளவீட்டு

இந்த டுடோரியலில் தூரத்தை அளவிடுவதற்கான ஒரு சுற்று பற்றி விவாதிக்க மற்றும் வடிவமைக்க உள்ளோம். ஏ.வி.ஆர் மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் மீயொலி சென்சார் “HC-SR04” ஐ இணைப்பதன் மூலம் இந்த சுற்று உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த சென்சார் “ECHO” எனப்படும் ஒரு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு மேற்பரப்புடன் தாக்கிய பின் ஒலி மீண்டும் பிரதிபலிக்கும்போது உங்களுக்கு கிடைக்கும் ஒன்று.

ஒலி அதிர்வுகளை திடப்பொருட்களால் ஊடுருவ முடியாது என்பதை நாங்கள் அறிவோம். எனவே என்ன நடக்கிறது, ஒலியின் மூலமானது அதிர்வுகளை உருவாக்கும் போது அவை வினாடிக்கு 220 மீட்டர் வேகத்தில் காற்று வழியாக பயணிக்கின்றன. இந்த அதிர்வுகளை அவை நம் காதைச் சந்திக்கும் போது அவற்றை ஒலி என்று விவரிக்கிறோம். முன்பு கூறியது போல் இந்த அதிர்வுகளை திடமாக செல்ல முடியாது, எனவே அவை சுவர் போன்ற மேற்பரப்புடன் தாக்கும்போது, ​​அவை மூலத்திற்கு அதே வேகத்தில் மீண்டும் பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன, இது எதிரொலி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மீயொலி சென்சார் “HC-SR04” எதிரொலியின் அடிப்படையில் தூரத்திற்கு விகிதாசாரத்தில் வெளியீட்டு சமிக்ஞையை வழங்குகிறது. இங்கே சென்சார் ஒரு தூண்டுதலைக் கொடுக்கும் போது மீயொலி வரம்பில் ஒலி அதிர்வுகளை உருவாக்குகிறது, அதன் பிறகு ஒலி அதிர்வு திரும்பும் வரை காத்திருக்கிறது. இப்போது அளவுருக்கள், ஒலி வேகம் (220 மீ / வி) மற்றும் எதிரொலி மூலத்தை அடைய எடுக்கும் நேரம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், இது தூரத்திற்கு விகிதாசாரமாக வெளியீட்டு துடிப்பை வழங்குகிறது.

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, முதலில் நாம் தூரத்தை அளவிடுவதற்கான சென்சாரைத் தொடங்க வேண்டும், இது 10uS க்கும் அதிகமான சென்சாரின் தூண்டுதல் முள் ஒரு உயர் தர்க்க சமிக்ஞையாகும், அதன் பிறகு ஒலி அதிர்வு சென்சார் மூலம் அனுப்பப்படுகிறது, எதிரொலிக்குப் பிறகு, சென்சார் வழங்குகிறது வெளியீட்டு முனையில் ஒரு சமிக்ஞை, அதன் அகலம் மூலத்திற்கும் தடையுக்கும் இடையிலான தூரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்.

இந்த தூரம் கணக்கிடப்படுகிறது, தூரம் (செ.மீ) = துடிப்பு வெளியீட்டின் அகலம் (யுஎஸ்ஸில்) / 58.

இங்கே சிக்னலின் அகலத்தை பல யு.எஸ் (மைக்ரோ செகண்ட் அல்லது 10 ^ -6) இல் எடுக்க வேண்டும்.

கூறுகள் தேவை

வன்பொருள்: ATMEGA32, மின்சாரம் (5v), AVR-ISP PROGRAMMER, JHD_162ALCD (16x2LCD), 1000uF மின்தேக்கி, 10KΩ மின்தடை (2 துண்டுகள்), HC-SR04 சென்சார்.

மென்பொருள்: அட்மல் ஸ்டுடியோ 6.1, புரோகிஸ் அல்லது ஃபிளாஷ் மேஜிக்.

சுற்று வரைபடம் மற்றும் வேலை விளக்கம்

எல்சிடி டேட்டா போர்ட்டுடன் (டி 0-டி 7) இணைக்க இங்கே நாம் PORTB ஐப் பயன்படுத்துகிறோம். ATMEGA32A இன் FUSE BITS உடன் பணிபுரிய விரும்பாத எவரும் PORTC ஐப் பயன்படுத்த முடியாது, ஏனெனில் PORTC ஒரு சிறப்பு வகை தகவல்தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது FUSEBITS ஐ மாற்றுவதன் மூலம் மட்டுமே முடக்க முடியும்.

சுற்றில், நான் இரண்டு கட்டுப்பாட்டு ஊசிகளை மட்டுமே எடுத்துள்ளதை நீங்கள் கவனிக்கிறீர்கள், இது சிறந்த புரிதலின் நெகிழ்வுத்தன்மையைக் கொடுக்கும். கான்ட்ராஸ்ட் பிட் மற்றும் READ / WRITE ஆகியவை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை, எனவே அவை தரையில் சுருக்கப்படலாம். இது எல்சிடியை மிக உயர்ந்த மாறுபாடு மற்றும் வாசிப்பு பயன்முறையில் வைக்கிறது. எழுத்துக்கள் மற்றும் தரவை அதற்கேற்ப அனுப்ப நாம் இயக்க மற்றும் RS ஊசிகளைக் கட்டுப்படுத்த வேண்டும்.

எல்சிடிக்கு செய்யப்படும் இணைப்புகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:

தரையில் PIN1 அல்லது VSS

PIN2 அல்லது VDD அல்லது VCC to + 5v power

PIN3 அல்லது VEE தரையில் (ஒரு தொடக்கநிலைக்கு அதிகபட்ச மாறுபாட்டை வழங்குகிறது)

UC இன் PD6 க்கு PIN4 அல்லது RS (பதிவு தேர்வு)

PIN5 அல்லது RW (படிக்க / எழுது) தரையில் (எல்சிடியை வாசிப்பு பயன்முறையில் வைக்கிறது பயனருக்கான தகவல்தொடர்புகளை எளிதாக்குகிறது)

UC இன் PD5 க்கு PIN6 அல்லது E (இயக்கு)

UC இன் PIN7 அல்லது D0 முதல் PB0 வரை

UC இன் PIN8 அல்லது D1 முதல் PB1 வரை

UC இன் PIN9 அல்லது D2 முதல் PB2 வரை

UC இன் PIN10 அல்லது D3 முதல் PB3 வரை

UC இன் PIN11 அல்லது D4 முதல் PB4 வரை

UC இன் PIN12 அல்லது D5 முதல் PB5 வரை

UC இன் PIN13 அல்லது D6 முதல் PB6 வரை

UC இன் PIN14 அல்லது D7 முதல் PB7 வரை

சுற்றில் நாங்கள் 8 பிட் தகவல்தொடர்பு (டி 0-டி 7) ஐப் பயன்படுத்தியிருப்பதைக் காணலாம், இருப்பினும் இது ஒரு கட்டாயமல்ல, நாங்கள் 4 பிட் தகவல்தொடர்பு (டி 4-டி 7) ஐப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் 4 பிட் தகவல்தொடர்பு நிரல் சற்று சிக்கலானது. எனவே மேலே உள்ள அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, எல்.சி.டி.யின் 10 ஊசிகளை கட்டுப்படுத்தியுடன் இணைக்கிறோம், இதில் 8 ஊசிகளும் தரவு ஊசிகளும், கட்டுப்பாட்டுக்கு 2 ஊசிகளும் ஆகும்.

மீயொலி சென்சார் நான்கு முள் சாதனம், PIN1- VCC அல்லது + 5V; பின் 2-டிரிஜர்; பின் 3- எக்கோ; PIN4- GROUND. தூண்டுதல் முள் என்பது தூரத்தை அளவிட சென்சாரிடம் சொல்ல தூண்டுதலைக் கொடுக்கும் இடமாகும். எதிரொலி என்பது வெளியீட்டு முள், அங்கு நாம் துடிப்பு அகல வடிவில் தூரத்தைப் பெறுகிறோம். இங்கே எதிரொலி முள் கட்டுப்படுத்தியுடன் வெளிப்புற குறுக்கீடு மூலமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே சமிக்ஞை வெளியீட்டின் அகலத்தைப் பெற, சென்சாரின் எதிரொலி முள் INT0 (குறுக்கீடு 0) அல்லது PD2 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

1. குறைந்தபட்சம் 12uS க்கு தூண்டுதல் முள் மேலே இழுப்பதன் மூலம் சென்சாரைத் தூண்டுகிறது.

2. எதிரொலி உயர்ந்தவுடன், நாம் ஒரு வெளிப்புற குறுக்கீட்டைப் பெறுகிறோம், மேலும் ஐ.எஸ்.ஆர் (குறுக்கீடு சேவை வழக்கம்) இல் ஒரு கவுண்டரை (ஒரு கவுண்டரை இயக்குவது) தொடங்கப் போகிறோம், இது ஒரு குறுக்கீடு தூண்டப்பட்ட உடனேயே செயல்படுத்தப்படுகிறது.

3. எதிரொலி மீண்டும் குறைந்துவிட்டால் மீண்டும் ஒரு குறுக்கீடு உருவாகிறது, இந்த நேரத்தில் நாம் கவுண்டரை நிறுத்தப் போகிறோம் (கவுண்டரை முடக்குகிறது).

4. எனவே எதிரொலி முனையில் ஒரு துடிப்பு அதிகமாகவும் குறைவாகவும் இருக்க, நாங்கள் ஒரு கவுண்டரைத் தொடங்கி நிறுத்திவிட்டோம். இப்போது எண்ணிக்கையில் எதிரொலியின் அகலம் இருப்பதால், இந்த எண்ணிக்கை தூரத்தைப் பெறுவதற்கான நினைவகத்திற்கு புதுப்பிக்கப்படுகிறது.

5. செ.மீ தூரத்தை பெற நினைவகத்தில் மேலும் கணக்கீடுகளை செய்ய உள்ளோம்

6. தூரம் 16x2 எல்சிடி டிஸ்ப்ளேயில் காட்டப்படும்.

மேலே உள்ள அம்சங்களை அமைப்பதற்காக பின்வரும் பதிவேடுகளை அமைக்க உள்ளோம்:

மேலே உள்ள மூன்று பதிவேடுகள் அமைவு வேலை செய்வதற்கு ஏற்ப அமைக்கப்பட வேண்டும், அவற்றை சுருக்கமாக விவாதிக்க உள்ளோம், நீலம் (INT0): வெளிப்புற குறுக்கீடு 0 ஐ இயக்க இந்த பிட் உயரமாக அமைக்கப்பட வேண்டும், இந்த முள் அமைக்கப்பட்டவுடன் PIND2 முள் தர்க்க மாற்றங்களை உணர முடியும்.

BROWN (ISC00, ISC01): இந்த இரண்டு பிட்களும் PD2 இல் பொருத்தமான தர்க்க மாற்றத்திற்காக சரிசெய்யப்படுகின்றன, அவை குறுக்கீடாக கருதப்படுகின்றன.

எனவே முன்பு கூறியது போல் ஒரு எண்ணிக்கையைத் தொடங்கவும் அதைத் தடுக்கவும் ஒரு குறுக்கீடு தேவை. எனவே நாங்கள் ஐ.எஸ்.சி. உயர் முதல் குறைந்த வரை ஒரு தர்க்கம் இருக்கும்போது மற்றொரு குறுக்கீடு.

RED (CS10): இந்த பிட் வெறுமனே கவுண்டரை இயக்குவதற்கும் முடக்குவதற்கும் ஆகும். இது மற்ற பிட்கள் CS10, CS12 உடன் இணைந்து செயல்பட்டாலும். நாங்கள் இங்கு எந்தவொரு முன்பதிவும் செய்யவில்லை, எனவே அவற்றைப் பற்றி நாம் கவலைப்பட தேவையில்லை.

இங்கே நினைவில் கொள்ள வேண்டிய சில முக்கியமான விஷயங்கள்:

1MHz ஆக இருக்கும் ATMEGA32A இன் உள் கடிகாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம். இங்கே முன்பதிவு இல்லை, ஒப்பீட்டு மேட்ச் குறுக்கீடு வழக்கத்தை உருவாக்குவதை நாங்கள் செய்யவில்லை, எனவே சிக்கலான பதிவு அமைப்புகள் இல்லை.

எண்ணிய பின் எண்ணிக்கை மதிப்பு 16 பிட் டி.சி.என்.டி 1 பதிவேட்டில் சேமிக்கப்படுகிறது.

இந்த திட்டத்தை arduino உடன் சரிபார்க்கவும்: Arduino ஐப் பயன்படுத்தி தூர அளவீட்டு

நிரலாக்க விளக்கம்

தூர அளவீட்டு சென்சாரின் வேலை கீழே உள்ள சி நிரலில் படிப்படியாக விளக்கப்பட்டுள்ளது.

# பின்ஸ் மீது தரவு ஓட்டம் கட்டுப்பாட்டை இயக்க // தலைப்பு # F_CPU 1000000 ஐ வரையறுக்கவும் // கட்டுப்படுத்தி படிக அதிர்வெண் இணைக்கப்பட்டுள்ளது # சேர்க்கவும் // தலைப்பு திட்டம் வரையறுத்து மின் 5 // பெயர் கொடுத்து "செயலாக்கி" 5 இல் தாமதம் செயல்பாடு செயல்படுத்த ^வது அது எல்சிடி இணைக்கப்பட்டுள்ளதால் செயல்படுத்த, PORTD இன் முள் முள் வரையறுத்து ஆர்எஸ் 6 // 6 பெயர் "registerselection" அளிப்பதாகக் ^வது முள் PORTD இன், எல்சிடி ஆர்எஸ் முள் வெற்றிட அனுப்பு_அ_கமாண்டுடன் (இணைக்கப்படாத கரி கட்டளை) இணைக்கப்பட்டுள்ளதால்; void send_a_character (கையொப்பமிடாத கரி எழுத்து); send_a_string (char * string_of_characters); நிலையான நிலையற்ற int துடிப்பு = 0; // எல்லாவற்றையும் அணுகுவதற்கான இடைநிலை நிரல் நிலையான ஆவியாகும் எண்ணாக i = 0; // எல்லாவற்றையும் அணுக இடைமறிப்பு நிரல் int main (வெற்றிடம்) {DDRB = 0xFF; // போர்ட் பி வெளியீட்டு ஊசிகளை வைப்பது டி.டி.ஆர்.டி = 00 பி 11111011; _delay_ms (50); // 50ms தாமதத்தைக் கொடுக்கும் DDRA = 00FF; // portA ஐ வெளியீடாக எடுத்துக்கொள்வது. GICR - = (1 < இரண்டாவது வரியின் ஸ்டெல் ஷெல் send_a_string ("DISTANCE ="); // பெயர் ஐட்டோவைக் காண்பிக்கும் (COUNTA, SHOWA, 10); எல்.சி.டி.யில் மாறி எண்ணை வைப்பதற்கான // கட்டளை (மாறி எண், எந்த எழுத்தை மாற்ற வேண்டும், எந்த அடிப்படை மாறக்கூடியது (பத்து இங்கே நாம் அடிப்படை 10 இல் எண்ணும் எண்ணில் இருப்பதால்)) send_a_string (SHOWA); // எல்.சி.டி சென்ட்_ஏ_ஸ்ட்ரிங்கில் ("செ.மீ") கோர்சரை நிலைநிறுத்திய பின் பாத்திரத்தைக் காட்ட (மாறி எண்ணால் மாற்றப்பட்டது) காட்சிக்குச் சொல்வது; send_a_command (0x80 + 0); // முதல் வரியின் முதல் ஷெல்லுக்குத் திரும்புதல்}} ISR (INT0_vect) // தர்க்க மட்டத்தில் மாற்றம் இருக்கும்போது சேவை வழக்கத்தை குறுக்கிடுக {if (i == 1) // தர்க்கம் HIGH இலிருந்து LOW {TCCR1B = 0; // எதிர் துடிப்பை முடக்குவது = TCNT1; // எண்ணிக்கை நினைவகம் முழு எண் TCNT1 = 0; // க்கு புதுப்பிக்கப்பட்டுள்ளது எதிர் நினைவகத்தை மீட்டமைத்தல் i = 0; } if (i == 0) // தர்க்கம் LOW இலிருந்து HIGH க்கு மாறும்போது {TCCR1B - = (1 < 0) {send_a_character (* string_of_characters ++); }}