இந்த திட்டத்தில் தூரத்தை அளவிட HC-SR04 அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் தொகுதியை ராஸ்பெர்ரி பைக்கு இடைமுகப்படுத்த உள்ளோம். ரோபோவைத் தவிர்ப்பதற்கு ராஸ்பெர்ரி பை உடன் அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் பயன்படுத்தினோம். மேலும் செல்வதற்கு முன், மீயொலி சென்சார் பற்றி அறியலாம்.
HC-SR04 மீயொலி சென்சார்:
அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் அதிக துல்லியம் மற்றும் நிலையான அளவீடுகளுடன் தூரத்தை அளவிட பயன்படுகிறது. இது 2cm முதல் 400cm வரை அல்லது 1 அங்குலத்திலிருந்து 13 அடி வரை தூரத்தை அளவிட முடியும். இது காற்றில் 40KHz அதிர்வெண்ணில் ஒரு அல்ட்ராசவுண்ட் அலையை வெளியிடுகிறது மற்றும் பொருள் அதன் வழியில் வந்தால் அது மீண்டும் சென்சாருக்கு குதிக்கும். பொருளைத் தாக்கி மீண்டும் வரும் அந்த நேரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நீங்கள் தூரத்தைக் கணக்கிடலாம்.
மீயொலி சென்சார் “ECHO” எனப்படும் ஒரு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. “ECHO” என்பது வெறுமனே பிரதிபலிக்கும் ஒலி அலை. ஒரு முட்டுச்சந்தை அடைந்த பிறகு ஒலி மீண்டும் பிரதிபலிக்கும் போது உங்களுக்கு ஒரு ECHO இருக்கும்.
'தூண்டுதல்' முள் சுமார் 10us க்கு உயரும்போது HCSR04 தொகுதி மீயொலி வரம்பில் ஒலி அதிர்வுகளை உருவாக்குகிறது, இது ஒலியின் வேகத்தில் 8 சுழற்சி சோனிக் வெடிப்பை அனுப்பும் மற்றும் பொருளைத் தாக்கிய பிறகு, அது எக்கோ முள் மூலம் பெறப்படும். திரும்பப் பெற ஒலி அதிர்வு எடுக்கும் நேரத்தைப் பொறுத்து, இது பொருத்தமான துடிப்பு வெளியீட்டை வழங்குகிறது. பொருள் தொலைவில் இருந்தால், ECHO ஐக் கேட்க அதிக நேரம் எடுக்கும் மற்றும் வெளியீட்டு துடிப்பு அகலம் பெரியதாக இருக்கும். தடையாக இருந்தால், ECHO வேகமாக கேட்கப்படும் மற்றும் வெளியீட்டு துடிப்பு அகலம் சிறியதாக இருக்கும்.
சென்சாருக்குத் திரும்புவதற்கு மீயொலி அலை எடுக்கும் நேரத்தின் அடிப்படையில் பொருளின் தூரத்தை நாம் கணக்கிட முடியும். ஒலியின் நேரம் மற்றும் வேகம் தெரிந்திருப்பதால், பின்வரும் சூத்திரங்களால் தூரத்தைக் கணக்கிடலாம்.
- தூரம் = (நேரம் x காற்றில் ஒலியின் வேகம் (343 மீ / வி)) / 2.
அலை முன்னோக்கி மற்றும் பின்னோக்கி ஒரே தூரத்தை உள்ளடக்கியுள்ளதால் மதிப்பு இரண்டால் வகுக்கப்படுகிறது. ஆகவே தடையை அடைவதற்கான நேரம் மொத்த நேரத்தின் பாதி தான்
எனவே சென்டிமீட்டரில் தூரம் = 17150 * டி
இந்த அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் மற்றும் அர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி நாங்கள் முன்னர் பல பயனுள்ள திட்டங்களை உருவாக்கியுள்ளோம், அவற்றை கீழே சரிபார்க்கவும்:
- மீயொலி சென்சார் பயன்படுத்தி Arduino அடிப்படையிலான தூரம் அளவீட்டு
- Arduino மற்றும் மீயொலி சென்சார் பயன்படுத்தி கதவு அலாரம்
- Arduino ஐப் பயன்படுத்தி IOT அடிப்படையிலான டம்ப்ஸ்டர் கண்காணிப்பு
தேவையான கூறுகள்:
இங்கே நாம் ராஸ்பெர்ரி பை 2 மாடல் பி ஐ ராஸ்பியன் ஜெஸ்ஸி ஓஎஸ் உடன் பயன்படுத்துகிறோம். அனைத்து அடிப்படை வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் தேவைகள் முன்னர் விவாதிக்கப்பட்டன, நீங்கள் இதைத் தொடங்குவதற்கு ராஸ்பெர்ரி பை அறிமுகம் மற்றும் ராஸ்பெர்ரி பிஐ எல்இடி ஒளிரும்.
- முன்பே நிறுவப்பட்ட OS உடன் ராஸ்பெர்ரி பை
- HC-SR04 மீயொலி சென்சார்
- மின்சாரம் (5 வி)
- 1KΩ மின்தடை (3 துண்டுகள்)
- 1000uF மின்தேக்கி
- 16 * 2 எழுத்து எல்சிடி
சுற்று விளக்கம்:
ராஸ்பெர்ரி பை மற்றும் எல்சிடி இடையேயான இணைப்புகள் கீழே உள்ள அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:
|
எல்சிடி இணைப்பு |
ராஸ்பெர்ரி பை இணைப்பு |
|
ஜி.என்.டி. |
ஜி.என்.டி. |
|
வி.சி.சி. |
+ 5 வி |
|
VEE |
ஜி.என்.டி. |
|
ஆர்.எஸ் |
GPIO17 |
|
ஆர் / டபிள்யூ |
ஜி.என்.டி. |
|
EN |
GPIO27 |
|
டி 0 |
GPIO24 |
|
டி 1 |
GPIO23 |
|
டி 2 |
GPIO18 |
|
டி 3 |
GPIO26 |
|
டி 4 |
GPIO5 |
|
டி 5 |
GPIO6 |
|
டி 6 |
GPIO13 |
|
டி 7 |
GPIO19 |
இந்த சுற்றில், ராஸ்பெர்ரி பை உடன் எல்சிடியை இணைக்க 8 பிட் தகவல்தொடர்பு (டி 0-டி 7) ஐப் பயன்படுத்தினோம், இருப்பினும் இது கட்டாயமில்லை, நாங்கள் 4 பிட் தகவல்தொடர்புகளையும் (டி 4-டி 7) பயன்படுத்தலாம், ஆனால் 4 பிட் தகவல்தொடர்பு நிரல் ஒரு பிட் ஆகிறது ஆரம்பநிலைக்கு சிக்கலானது, எனவே 8 பிட் தகவல்தொடர்புகளுடன் செல்லுங்கள். இங்கே நாம் 10 ஊசிகளின் எல்சிடியை ராஸ்பெர்ரி பைக்கு இணைத்துள்ளோம், இதில் 8 ஊசிகளும் தரவு ஊசிகளும் 2 ஊசிகளும் கட்டுப்பாட்டு ஊசிகளாகும்.
தூரத்தை அளவிடுவதற்கு HC-SR04 சென்சார் மற்றும் எல்சிடியை ராஸ்பெர்ரி பை உடன் இணைப்பதற்கான சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ளது.
படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, HC-SR04 மீயொலி சென்சார் நான்கு ஊசிகளைக் கொண்டுள்ளது,
- PIN1- VCC அல்லது + 5V
- PIN2- TRIGGER (தூரத்தை உணர சென்சாருக்கு சொல்ல 10us உயர் துடிப்பு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது)
- PIN3- ECHO (தூண்டுதலுக்குப் பின் தூரத்தைக் குறிக்கும் துடிப்பு வெளியீட்டை வழங்குகிறது)
- PIN4- GROUND
எக்கோ முள் + 5 வி வெளியீட்டு துடிப்பை வழங்குகிறது, இது ராஸ்பெர்ரி பைக்கு நேரடியாக இணைக்க முடியாது. எனவே + 5 வி தர்க்கத்திற்கு பதிலாக + 3.3 வி தர்க்கத்தைப் பெற வோல்டேஜ் டிவைடர் சர்க்யூட்டை (ஆர் 1 மற்றும் ஆர் 2 ஐப் பயன்படுத்தி கட்டப்பட்டது) பயன்படுத்துவோம்.
வேலை விளக்கம்:
ராஸ்பெர்ரி பை தூர அளவீட்டின் முழுமையான வேலை, 1. 10uS க்கு தூண்டுதல் முள் மேலே இழுப்பதன் மூலம் சென்சாரைத் தூண்டுகிறது.
2. ஒலி அலை சென்சார் மூலம் அனுப்பப்படுகிறது. ECHO ஐப் பெற்ற பிறகு, சென்சார் தொகுதி தூரத்திற்கு விகிதாசார வெளியீட்டை வழங்குகிறது.
3. வெளியீட்டு துடிப்பு LOW இலிருந்து HIGH க்கு செல்லும் நேரத்தையும், மீண்டும் செல்லும் போது HIGH to LOW ஆக இருக்கும் நேரத்தையும் பதிவு செய்வோம்.
4. எங்களுக்கு தொடக்க மற்றும் நிறுத்த நேரம் இருக்கும். தூரத்தைக் கணக்கிட தூர சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துவோம்.
5. தூரம் 16x2 எல்சிடி டிஸ்ப்ளேயில் காட்டப்படும்.
அதன்படி பின்வரும் செயல்பாடுகளைச் செய்ய ராஸ்பெர்ரி பைக்கான பைதான் திட்டத்தை எழுதியுள்ளோம்:
1. சென்சாருக்கு தூண்டுதலை அனுப்ப
2. சென்சாரிலிருந்து துடிப்பு வெளியீட்டின் தொடக்க மற்றும் நிறுத்த நேரத்தை பதிவுசெய்க.
3. START மற்றும் STOP நேரத்தைப் பயன்படுத்தி தூரத்தைக் கணக்கிட.
4. 16 * 2 எல்சிடியில் பெறப்பட்ட முடிவைக் காண்பிக்க.
முழுமையான நிரல் மற்றும் டெமோ வீடியோ கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. நிரல் கருத்துகள் மூலம் நன்கு விளக்கப்பட்டுள்ளது, உங்களுக்கு ஏதேனும் சந்தேகம் இருந்தால் கீழே உள்ள கருத்துப் பிரிவில் கேட்கலாம்.