అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మరియు ఆర్డునో ఉపయోగించి దూర కొలత

అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్లు భౌతిక ప్రపంచంతో అసలు సంబంధం లేకుండా దూరాన్ని కొలవడానికి మరియు వస్తువులను గుర్తించడానికి గొప్ప సాధనాలు. ఇది ద్రవ స్థాయిని కొలవడం, సామీప్యాన్ని తనిఖీ చేయడం మరియు ఆటోమొబైల్స్లో మరింత ప్రాచుర్యం పొందడం వంటి అనేక అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది స్వీయ-పార్కింగ్ లేదా వ్యతిరేక ఘర్షణ వ్యవస్థలకు సహాయపడుతుంది. ఇంతకుముందు మేము నీటి మట్టం గుర్తించడం, అల్ట్రాసోనిక్ రాడార్ మొదలైన అనేక అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ ప్రాజెక్టులను కూడా నిర్మించాము. చిన్న దూరాలను ఖచ్చితంగా కొలవడానికి ఇది సమర్థవంతమైన మార్గం. ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము ఆర్డునోతో HC-SR04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించాము సెన్సార్ నుండి అడ్డంకి యొక్క దూరాన్ని నిర్ణయించడానికి. అల్ట్రాసోనిక్ దూర కొలత యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం ECHO పై ఆధారపడి ఉంటుంది. వాతావరణంలో ధ్వని తరంగాలు ప్రసారం అయినప్పుడు, అడ్డంకిపై కొట్టిన తర్వాత తరంగాలు తిరిగి ECHO గా తిరిగి వస్తాయి. కాబట్టి మేము రెండు శబ్దాల ప్రయాణ సమయాన్ని మాత్రమే లెక్కించాల్సిన అవసరం ఉంది, అవుట్‌గోయింగ్ సమయం మరియు అడ్డంకిపై కొట్టిన తర్వాత మూలానికి తిరిగి వచ్చే సమయం. ధ్వని వేగం మనకు తెలిసినట్లుగా, కొంత గణన తరువాత మనం దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు. ఈ ఆర్డునో దూర కొలత ప్రాజెక్ట్ కోసం మేము ఇదే పద్ధతిని ఉపయోగించబోతున్నాము, కాబట్టి ప్రారంభిద్దాం.

ఉపయోగించిన భాగాలు

1. ఆర్డునో యునో లేదా ప్రో మినీ
2. అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్
3. 16x2 LCD
4. స్కేల్
5. బ్రెడ్ బోర్డు
6. 9 వోల్ట్ బ్యాటరీ
7. వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది

అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్

అనేక రకాల ఆర్డునో దూర సెన్సార్లు ఉన్నాయి, కానీ ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము 3 మి.మీ ఖచ్చితత్వంతో 2 సెం.మీ -400 సెం.మీ పరిధిలో దూరాన్ని కొలవడానికి హెచ్‌సి-ఎస్‌ఆర్‌04 ను ఉపయోగించాము. సెన్సార్ మాడ్యూల్‌లో అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్మిటర్, రిసీవర్ మరియు కంట్రోల్ సర్క్యూట్ ఉంటాయి. అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ యొక్క పని సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంది:

1. ట్రిగ్గర్ ఉపయోగించి 10us కోసం హై లెవల్ సిగ్నల్ పంపబడుతుంది.
2. మాడ్యూల్ ఎనిమిది 40 KHz సంకేతాలను స్వయంచాలకంగా పంపుతుంది, ఆపై పల్స్ అందుకుంటుందో లేదో కనుగొంటుంది.
3. సిగ్నల్ అందుకున్నట్లయితే, అది అధిక స్థాయి ద్వారా ఉంటుంది. అధిక వ్యవధి సమయం సిగ్నల్ పంపడం మరియు స్వీకరించడం మధ్య సమయం అంతరం.

దూరం = (సమయం x గాలిలో ధ్వని వేగం (340 మీ / సె)) / 2

సమయ రేఖాచిత్రం

మాడ్యూల్ ధ్వని యొక్క ECHO యొక్క సహజ దృగ్విషయంపై పనిచేస్తుంది. మాడ్యూల్ను ప్రేరేపించడానికి సుమారు 10us కోసం పల్స్ పంపబడుతుంది. ఆ తరువాత మాడ్యూల్ స్వయంచాలకంగా 40 KHz అల్ట్రాసౌండ్ సిగ్నల్ యొక్క 8 చక్రాలను పంపుతుంది మరియు దాని ప్రతిధ్వనిని తనిఖీ చేస్తుంది. అడ్డంకితో కొట్టిన తర్వాత సిగ్నల్ తిరిగి వస్తుంది మరియు రిసీవర్ చేత బంధించబడుతుంది. అందువల్ల సెన్సార్ నుండి అడ్డంకి యొక్క దూరం ఇచ్చిన ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది

దూరం = (సమయం x వేగం) / 2.

ఇక్కడ మేము వేగం మరియు సమయం యొక్క ఉత్పత్తిని 2 ద్వారా విభజించాము ఎందుకంటే సమయం అడ్డంకిని చేరుకోవడానికి మరియు తిరిగి రావడానికి తీసుకున్న మొత్తం సమయం. అందువల్ల అడ్డంకిని చేరుకోవడానికి తీసుకున్న సమయం మొత్తం సమయం సగం మాత్రమే.

అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ ఆర్డునో సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు వివరణ

దూరాన్ని కొలవడానికి ఆర్డునో మరియు అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం పైన చూపబడింది. సర్క్యూట్ కనెక్షన్లలో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ యొక్క “ట్రిగ్గర్” మరియు “ఎకో” పిన్స్ నేరుగా పిన్ 18 (ఎ 4) మరియు 19 (ఎ 5) ఆర్డునోకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. 16x2 LCD 4-బిట్ మోడ్‌లో arduino తో అనుసంధానించబడి ఉంది. కంట్రోల్ పిన్ RS, RW మరియు En నేరుగా ఆర్డునో పిన్ 2, జిఎన్‌డి మరియు 3 కి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. మరియు డేటా పిన్ డి 4-డి 7 ఆర్డునో యొక్క 4, 5, 6 మరియు 7 లకు అనుసంధానించబడి ఉంది.

మొదట మనం ఆర్డునోను ఉపయోగించి సిగ్నల్ ప్రసారం చేయడానికి అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్‌ను ట్రిగ్గర్ చేసి, ఆపై ECHO ను స్వీకరించడానికి వేచి ఉండాలి. ట్రిగ్గర్ మరియు స్వీకరించిన ECHO మధ్య సమయాన్ని ఆర్డునో చదువుతుంది. ధ్వని వేగం సెకనుకు 340 మీ. కాబట్టి ఇచ్చిన సూత్రాన్ని ఉపయోగించి మనం దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు:

దూరం = (ప్రయాణ సమయం / 2) * ధ్వని వేగం

సెకనుకు 340 మీ.

దూరాన్ని ప్రదర్శించడానికి 16x2 LCD ఉపయోగించబడుతుంది.

ఈ ట్యుటోరియల్‌లో దూర కొలత ప్రాజెక్ట్ యొక్క పని గురించి మరింత తెలుసుకోండి: అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మరియు AVR మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి దూర కొలత.

దూర కొలత కోసం ఆర్డునో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ కోడ్

ఈ అల్ట్రాసోనిక్ దూర కొలత ప్రాజెక్ట్ యొక్క పూర్తి కోడ్ ఈ పేజీ దిగువన ఇవ్వబడింది. కోడ్‌లో పల్స్‌ఇన్ (పిన్) ఉపయోగించి సమయం చదువుతాము. ఆపై తగిన ఫంక్షన్లను ఉపయోగించి 16x2 LCD లో లెక్కలు మరియు ఫలితాన్ని ప్రదర్శించండి.