خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / با ماژول اولتراسونیک فاصله سنج هوشمند با قابلیت سنجش دما بسازید

با ماژول اولتراسونیک فاصله سنج هوشمند با قابلیت سنجش دما بسازید

در این ساختنی آموزش ساخت یک فاصله سنج هوشمند را یاد می‌گیرید که می‌تواند جایگزین مترهای معمولی بشود و دقت اندازه گیری‌هایتان را چندبرابر کند. این فاصله سنج هوشمند با برد آردوینو و ماژول اولتراسونیک ساخته می‌شود و منبع تغذیه آن یک باتری ۹ ولتی است. مقادیر اندازه گیری شده هم روی یک LCD کوچک نمایش داده می‌شوند. متر هوشمند قابلیت اندازه گیری دما را هم دارد.

برای ساخت فاصله سنج هوشمند باید با ساخت مدارات الکترونیکی و برنامه ریزی آردوینو آشنا باشید. البته ما کدهای فاصله سنج را هم در اختیارتان قرار می‌دهیم تا پروژه آردوینو برایتان راحت‌تر بشود.

گام اول: وسایل مورد نیاز

  • برد آردینو Uno R3 (یا بردهای کوچکتر)
  • ماژول اولتراسونیک HC-SR04
  • سنسور حرارتی lM35
  • نمایشگر LCD 16×2
  • باتری ۹ ولتی
  • برد مدار چاپی
  • پتانسیومتر ۱۰k

ابزار مورد نیاز

گام دوم: اتصال ماژول LCD به آردوینو برای مبتدی‌ها

این آموزش ساخت برای مبتدی‌ها نوشته شده و به همین خاطر این گام را به نحوه اتصال LCD به آردوینو اختصاص داده ایم. اگر در اینباره اطلاعات کافی دارید، سراغ گام بعدی بروید.

برای اتصال آردوینو به LCD به یک پتانسیومتر ۱۰K نیاز داریم. کارتان را با وصل کردن سیم‌ها به پین‌های آردوینو طبق دیاگرام بالا شروع کنید. اگر می‌خواهید از نور پس زمینه یا بک لایت LCD استفاده کنید، پین ۱۶ LCD را به GND و پین ۱۵ LCD را به +۵V وصل کنید. برای تنظیم کنتراست LCD هم از پتانسیومتر استفاده کنید.

نرم افزار Arduino IDE را باز کنید و به مسیر File -> Examples -> LiquidCrystal -> HelloWorld بروید. کدهایی که در این مسیر می‌بینید را روی آردوینو آپلود کنید. بعد از اتمام آپلود باید پیغام Hello World را روی آردوینو ببینید. اگر فقط یک باکس سیاه می‌بینید، باید پتانسیومتر را دوباره تنظیم کنید.

گام سوم: LCD را به برد مدار چاپی وصل کنید

ابتدا سیم‌ها را به برد مدار چاپی لحیم کنید و سپس آن را به برد آردوینو وصل کنید. برای جزییات بیشتر درباه نحوه اتصال به دیاگرام بالا توجه کنید. برای تنظیم کنتراست نمایشگر از یک مقاومت متغیر ۱۰k استفاده می‌کنیم.

بعد از اتصال LCD به آردوینو و برد مدار چاپی باید آن را داخل جعبه ای فاصله سنج هوشمند قرار بدهید. ما از یک جعبه کارتنی سیاه استفاده کردیم اما هر نوع جعبه پروژه دیگر هم قابل استفاده است. روی در جعبه شکل نمایشگر را بکشید و آن را ببرید. یکبار LCD را داخل برش قرار بدهید و مطمئن شوید جایش مناسب است.

گام چهارم: ماژول اولتراسونیک HC-SR04 برای مبتدی‌ها

ماژول اولتراسونیک HC-SR04
ماژول اولتراسونیک HC-SR04

اگر برای اولین بار است با ماژول اولتراسونیک کار می‌کنید، در این مرحله اطلاعات کافی درباره نحوه اتصال آن به برد آردوینو و برد مدار چاپی را پیدا خواهید کرد. برای اتصال آزمایشی زیر به برد آردوینو، ماژول اولتراسونیک HC-SR04، برد بورد و سیم جامپر نیاز دارید.

اتصال ماژول اولتراسونیک نسبت به ماژول LCD ساده‌تر است و فقط باید اتصالات زیر را ایجاد کنید:

  • پین SR04 VCC به پین ۵V آردوینو
  • پین SR04 GND به پین GND آردوینو
  • پین SR04 TRG به پین دیجیتال ۱۲ آردوینو
  • پین SR04 ECHO به پین دیجیتال ۱۱ آردوینو

کتابخانه پینگ را از این لینک دانلود کنید و در پوشه کتابخانه‌های آردینو ذخیره کنید. سپس نرم افزار Arduino IDE را باز کنید و کدهای جدید را در مسیر File > Examples > NewPing > NewPingexample sketch پیدا کنید. این کدها را آپلود کنید و سپس سریال مانیتور را باز کنید. حالا باید مقدار فاصله را برحسب سانتیمتر روی صفحه ببینید.

گام پنجم: ماژول اولتراسونیک را به آردوینو وصل کنید

برای ساخت فاصله سنج هوشمند از ماژول اولتراسونیک HC-SR04 استفاده می‌کنیم چون قیمت مناسب و دقت کافی دارد. حداکثر فاصله قابل اندازه گیری توسط این ماژول، ۴ متر است. این ماژول کتابخانه مخصوص خودش را دارد که از این لینک قابل دریافت است و نمونه کدهای مربوطه هم در آن پیدا می‌شود.

برای اتصال ماژول اولتراسونیک HC-SR04 به آردوینو به روش زیر عمل کنید:

  • پین VCC ماژول به پین ۵V آردوینو
  • پین GND ماژول به پین GND آردوینو
  • پین TRG ماژول به پین دیجیتال آردوینو
  • پین ECHO ماژول به پین دیجیتال ۱۱ آردوینو

بعد از ایجاد اتصال، شکل ماژول را روی یکی از دیواره‌های جعبه بکشید و آن را ببرید. سپس ماژول را از طریق این برش به جعبه وصل کنید.

گام ششم: سنسور حرارتی را وصل کنید

ماژول اولتراسونیک را به آردوینو وصل کنید
ماژول اولتراسونیک را به آردوینو وصل کنید

اتصال سنسور حرارتی به فاصله سنج هوشمند بسیار ساده است و به روش زیر انجام می‌شود (نقشه پین سنسور LM35 در تصویر بالا آمده است):

  • پین +vs سنسور به پین ۵V آردوینو
  • پین vout سنسور به پین آنالوگ ۰ آردوینو
  • پین GND سنسور به پین GND آردوینو

سنسور LM35 به عنوان خروجی یک سیگنال آنالوگ در اختیار ما قرار می‌دهد و به همین خاطر باید این سیگنال را به خروجی دیجیتال تبدیل کنیم. برای چک کردن IC از کدهای زیر (بعد از اتصال سنسور به آردینو) استفاده کنید:

گام هفتم: کدهای آردوینو را آپلود کنید

کدهای فاصله سنج هوشمند را از لینک زیر دانلود کنید (رمز فایل saakhtani.ir است). کدها را روی برد آردوینو آپلود کنید و سپس دستگاه را روشن کنید. حالا فاصله و حرارت روی نمایشگر نشان داده خواهند شد.

فاصله سنج هوشمند آماده است

فاصله سنج هوشمند آماده است
فاصله سنج هوشمند آماده است

اولین کاری که می‌توانید برای بهبود کارایی فاصله سنج هوشمند انجام بدهید، بهینه سازی کدها و اصلاح آنهاست. همچنین می‌توانید از مازول اولتراسونیک قوی‌تر با محدوده بیشتر استفاده کنید. ایده‌هایتان برای بهبود کارایی فاصله سنج هوشمند را با ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
با ماژول اولتراسونیک فاصله سنج هوشمند با قابلیت سنجش دما بسازید
عنوان مطلب
با ماژول اولتراسونیک فاصله سنج هوشمند با قابلیت سنجش دما بسازید
توضیح کوتاه
با این متر هوشمند می‌توانید تا فاصله 4 متر را اندازه بگیرید.
نویسنده
ساختنی

بیشتر بخوانید:

با درایور DVD دستگاه CNC نقشه کش بسازید در این ساختنی ساده ترین و ارزان ترین راه برای ساخت دستگاه CNC نقشه کش را یاد می گیرید. در این روش بجای ساخت کامل بدنه و قطعات از درایور DVD استفاده می...
آموزش ساخت : ربات مانیتورینگ گیاه بسازید... اگر رشد و پرورش گیاه را بطور حرفه ای دنبال می کنید، حتماً به تکنولوژی های مانیتورینگ گیاه علاقه دارید. در این ساختنی طرز ساخت یک ربات مانیتورینگ گیاه ...
برد آردوینو را با فرمان های صوتی کنترل کنید (اندروید)... در این ساختنی یاد می گیرید که چطور برد آردوینو را با استفاده از یک برنامه اندروید از طریق فرمان های صوتی کنترل کنید. اگر بخواهید سیستم های هوشمندی که ...
با برد آردوینو و SW520D مدار تشخیص حرکت بسازید... در این ساختنی طرز ساخت مدار تشخیص حرکت با برد آردوینو را یاد می گیرید. این پروژه آردوینو نسبت به نمونه های مشابه بسیار ساده تر است و قیمت قطعاتش هم کم...
با آردوینو و ماژول XBee سیستم خانه هوشمند بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک سیستم خانه هوشمند را یاد می گیرید که دما و میزان مصرف برق را کنترل می کند. ساخت این سیستم بسیار ساده است و هزینه زیادی ندارد...
پروژه آردوینو : لامپ هوشمند بسازید و با دست آن را کنترل کنید... در این پست ساختنی طرز ساخت یک لامپ هوشمند را می آموزید که به لامپ Luminch مشهور است. این لامپ هوشمند را می توانید با یک حرکت دست تان روشن کنید. نور لا...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

با برد آردوینو و تگ RFID دستگاه حضور و غیاب بسازید

در این ساختنی آموزش ساخت دستگاه حضور و غیاب با فناوری RFID را یاد می‌گیرید. …

پاسخ دهید