కోరిందకాయ పై మరియు hcsr04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ ఉపయోగించి దూరాన్ని కొలవండి

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో దూరాన్ని కొలవడానికి మేము HC-SR04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్‌ను రాస్‌ప్బెర్రీ పైకి ఇంటర్ఫేస్ చేయబోతున్నాం. రోబోట్‌ను నివారించే అడ్డంకిని నిర్మించడానికి మేము గతంలో రాస్‌ప్బెర్రీ పైతో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించాము. ఇంకేముందు వెళ్ళే ముందు, అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ గురించి తెలుసుకుందాం.

HC-SR04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్:

అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరమైన రీడింగులతో దూరాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇది 2 సెం.మీ నుండి 400 సెం.మీ వరకు లేదా 1 అంగుళం నుండి 13 అడుగుల వరకు దూరాన్ని కొలవగలదు. ఇది గాలిలో 40KHz పౌన frequency పున్యంలో అల్ట్రాసౌండ్ తరంగాన్ని విడుదల చేస్తుంది మరియు వస్తువు దాని మార్గంలో వస్తే అది సెన్సార్‌కు తిరిగి బౌన్స్ అవుతుంది. వస్తువును కొట్టడానికి మరియు తిరిగి వచ్చే సమయాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, మీరు దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు.

అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ “ECHO” అనే సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తుంది. “ECHO” అనేది ప్రతిబింబించే ధ్వని తరంగం. డెడ్ ఎండ్‌కు చేరుకున్న తర్వాత ధ్వని తిరిగి ప్రతిబింబించేటప్పుడు మీకు ECHO ఉంటుంది.

HCSR04 మాడ్యూల్ అల్ట్రాసోనిక్ పరిధిలో ధ్వని వైబ్రేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, మేము 'ట్రిగ్గర్' పిన్‌ను సుమారు 10us కి అధికంగా చేసినప్పుడు, ఇది ధ్వని వేగంతో 8 చక్రాల సోనిక్ పేలుడును పంపుతుంది మరియు వస్తువును కొట్టిన తర్వాత, అది ఎకో పిన్ ద్వారా అందుతుంది. తిరిగి రావడానికి సౌండ్ వైబ్రేషన్ తీసుకున్న సమయాన్ని బట్టి, ఇది తగిన పల్స్ అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది. వస్తువు చాలా దూరంలో ఉంటే ECHO వినడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది మరియు అవుట్పుట్ పల్స్ వెడల్పు పెద్దదిగా ఉంటుంది. మరియు అడ్డంకి సమీపంలో ఉంటే, అప్పుడు ECHO వేగంగా వినబడుతుంది మరియు అవుట్పుట్ పల్స్ వెడల్పు చిన్నదిగా ఉంటుంది.

సెన్సార్‌కి తిరిగి రావడానికి అల్ట్రాసోనిక్ వేవ్ తీసుకున్న సమయం ఆధారంగా మనం వస్తువు యొక్క దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు. ధ్వని యొక్క సమయం మరియు వేగం తెలిసినందున మనం ఈ క్రింది సూత్రాల ద్వారా దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు.

• దూరం = (సమయం x గాలిలో ధ్వని వేగం (343 మీ / సె)) / 2.

వేవ్ ఒకే దూరాన్ని కప్పి ముందుకు మరియు వెనుకకు ప్రయాణిస్తున్నందున విలువ రెండుగా విభజించబడింది. కాబట్టి అడ్డంకిని చేరుకోవడానికి సమయం తీసుకున్న మొత్తం సమయం సగం మాత్రమే

కాబట్టి సెంటీమీటర్‌లో దూరం = 17150 * టి

ఈ అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మరియు ఆర్డునో ఉపయోగించి మేము ఇంతకుముందు చాలా ఉపయోగకరమైన ప్రాజెక్ట్ చేసాము, వాటిని క్రింద తనిఖీ చేయండి:

• అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ ఉపయోగించి ఆర్డునో బేస్డ్ దూర కొలత
• ఆర్డునో మరియు అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ ఉపయోగించి డోర్ అలారం
• Arduino ఉపయోగించి IOT బేస్డ్ డంప్‌స్టర్ మానిటరింగ్

అవసరమైన భాగాలు:

ఇక్కడ మేము రాస్ప్బెర్రీ పై 2 మోడల్ B ని రాస్పియన్ జెస్సీ OS తో ఉపయోగిస్తున్నాము. అన్ని ప్రాథమిక హార్డ్‌వేర్ మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ అవసరాలు ఇంతకుముందు చర్చించబడ్డాయి, మీరు దీన్ని ప్రారంభించటానికి రాస్ప్బెర్రీ పై ఇంట్రడక్షన్ మరియు రాస్ప్బెర్రీ పిఐ ఎల్ఇడి బ్లింకింగ్ లో చూడవచ్చు.

• ముందే వ్యవస్థాపించిన OS తో రాస్ప్బెర్రీ పై
• HC-SR04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్
• విద్యుత్ సరఫరా (5 వి)
• 1KΩ నిరోధకం (3 ముక్కలు)
• 1000uF కెపాసిటర్
• 16 * 2 అక్షర LCD

సర్క్యూట్ వివరణ:

రాస్ప్బెర్రీ పై మరియు ఎల్సిడి మధ్య కనెక్షన్లు క్రింది పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి:

LCD కనెక్షన్	రాస్ప్బెర్రీ పై కనెక్షన్
GND	GND
వీసీసీ	+ 5 వి
VEE	GND
ఆర్ఎస్	GPIO17
R / W.	GND
EN	GPIO27
డి 0	GPIO24
డి 1	GPIO23
డి 2	GPIO18
డి 3	GPIO26
డి 4	GPIO5
డి 5	GPIO6
డి 6	GPIO13
డి 7	GPIO19

ఈ సర్క్యూట్లో, ఎల్‌సిడిని రాస్‌ప్బెర్రీ పైతో అనుసంధానించడానికి మేము 8 బిట్ కమ్యూనికేషన్ (డి 0-డి 7) ను ఉపయోగించాము, అయితే ఇది తప్పనిసరి కాదు, మేము 4-బిట్ కమ్యూనికేషన్ (డి 4-డి 7) ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, కానీ 4 బిట్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోగ్రామ్‌తో కాస్త అవుతుంది ప్రారంభకులకు సంక్లిష్టమైనది కాబట్టి 8 బిట్ కమ్యూనికేషన్‌తో వెళ్లండి. ఇక్కడ మేము 10 పిన్స్ ఎల్సిడిని రాస్ప్బెర్రీ పైకి కనెక్ట్ చేసాము, ఇందులో 8 పిన్స్ డేటా పిన్స్ మరియు 2 పిన్స్ కంట్రోల్ పిన్స్.

దూరాన్ని కొలవడానికి HC-SR04 సెన్సార్ మరియు LCD ని రాస్‌ప్బెర్రీ పైతో కనెక్ట్ చేయడానికి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద ఉంది.

చిత్రంలో చూపినట్లుగా, HC-SR04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌లో నాలుగు పిన్‌లు ఉన్నాయి,

1. పిన్ 1- విసిసి లేదా + 5 వి
2. PIN2- TRIGGER (దూరాన్ని గ్రహించమని సెన్సార్‌కు చెప్పడానికి 10us అధిక పల్స్ ఇవ్వబడింది)
3. PIN3- ECHO (ట్రిగ్గర్ తర్వాత వెడల్పు దూరాన్ని సూచించే పల్స్ అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది)
4. పిన్ 4- గ్రౌండ్

ఎకో పిన్ + 5 వి అవుట్పుట్ పల్స్ ను అందిస్తుంది, ఇది రాస్ప్బెర్రీ పైకి నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడదు. కాబట్టి + 5 వి లాజిక్‌కు బదులుగా + 3.3 వి లాజిక్ పొందడానికి వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ (R1 మరియు R2 ఉపయోగించి నిర్మించబడింది) ఉపయోగిస్తాము.

పని వివరణ:

రాస్ప్బెర్రీ పై దూర కొలత యొక్క పూర్తి పని ఇలా ఉంటుంది, 1. 10uS కోసం ట్రిగ్గర్ పిన్ను పైకి లాగడం ద్వారా సెన్సార్‌ను ట్రిగ్గర్ చేయడం.

2. సౌండ్ వేవ్ సెన్సార్ ద్వారా పంపబడుతుంది. ECHO ను స్వీకరించిన తరువాత, సెన్సార్ మాడ్యూల్ దూరానికి అనులోమానుపాతంలో అవుట్పుట్ను అందిస్తుంది.

3. అవుట్పుట్ పల్స్ LOW నుండి HIGH కి వెళ్ళే సమయాన్ని మరియు మళ్ళీ ఎప్పుడు HIGH నుండి LOW గా ఏర్పడిందో మేము రికార్డ్ చేస్తాము.

4. మాకు ప్రారంభ మరియు ఆపే సమయం ఉంటుంది. దూరాన్ని లెక్కించడానికి దూర సమీకరణాన్ని ఉపయోగిస్తాము.

5. దూరం 16x2 LCD డిస్ప్లేలో ప్రదర్శించబడుతుంది.

దీని ప్రకారం మేము ఈ క్రింది విధులను చేయడానికి రాస్ప్బెర్రీ పై కోసం పైథాన్ ప్రోగ్రామ్ వ్రాసాము:

1. సెన్సార్‌కు ట్రిగ్గర్ పంపడం

2. సెన్సార్ నుండి పల్స్ అవుట్పుట్ యొక్క ప్రారంభ మరియు ఆపు సమయాన్ని రికార్డ్ చేయండి.

3. START మరియు STOP సమయాన్ని ఉపయోగించి దూరాన్ని లెక్కించడానికి.

4. 16 * 2 ఎల్‌సిడిలో పొందిన ఫలితాన్ని ప్రదర్శించడానికి.

పూర్తి ప్రోగ్రామ్ మరియు డెమో వీడియో క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రోగ్రామ్ వ్యాఖ్యల ద్వారా బాగా వివరించబడింది, మీకు ఏమైనా సందేహం ఉంటే క్రింద వ్యాఖ్య విభాగంలో అడగవచ్చు.