Medição de distância sem fio usando sensor ultrassônico

Medición de distancia inalámbrica mediante sensor ultrasónico

11 de junio de 2024 Roberto Magalhães

Medición de distancia inalámbrica mediante sensor ultrasónico

Introducción: El proyecto de medición de distancia es un proyecto muy útil, que puede usarse en automóviles para evitar accidentes, o en cualquier sistema de monitoreo a distancia en la industria, y también puede usarse en indicadores de nivel de líquidos como tanques de combustible. Este sistema consta de un sensor ultrasónico con un microcontrolador y una pantalla. El sensor, la pantalla y el circuito están conectados con cables. Por lo tanto, si necesitamos colocar el sensor y la pantalla a cierta distancia (digamos 2-3 metros o más), tendremos que realizar una conexión de cable larga. Pero en algunos sistemas es necesario monitorear/medir la distancia desde una ubicación remota. Como si el sensor estuviera conectado a un vehículo robótico de forma inalámbrica y necesitamos saber la distancia a cualquier objeto alrededor del vehículo en una ubicación remota. En este caso, es necesario transmitir la salida del sensor y mostrarla en la pantalla LCD en una ubicación remota. Esto es posible con la ayuda de la tecnología RF. El enfoque nuevo y diferente de este proyecto es monitorear la distancia o el nivel de líquido del tanque de combustible de forma inalámbrica desde una ubicación remota. El sensor está conectado al tanque o a cualquier objeto en movimiento, pero el valor del sensor (distancia) se puede monitorear en una ubicación remota, como en nuestra mesa. El sistema de monitoreo inalámbrico es muy útil en muchos casos. Descripción: El proyecto utiliza dos microcontroladores. Uno medirá la distancia usando el módulo de sensor ultrasónico y transmitirá ese valor usando el módulo RF Tx y otro recibirá ese valor usando el módulo RF Rx y lo mostrará en la pantalla LCD. El sensor ultrasónico funciona según el principio básico del radar. Genera pulsos continuos y recibe señales de eco si algún objeto está dentro del alcance. Los datos analógicos del sensor se convierten a formato digital usando ADC en el microcontrolador y estos datos se transmiten mediante el módulo RF Tx (434Mhz) conectado al puerto serie del microcontrolador. Es necesario convertir el valor del sensor en distancia en centímetros. La fórmula para convertir es Distancia de prueba = (tiempo de alto nivel × velocidad del sonido (340 M/S)) / 2 Y también considere el ángulo de medición. Ahora comencemos a construir el proyecto y para este primer paso es recolectar los componentes y equipos necesarios: Componentes y equipos necesarios: Sr. No. Nombre del componente Cantidad requerida 1 módulo de transmisión RF (434 MHz) 1 2 Módulo de recepción de RF (434 MHz) 1 3 Sensor ultrasónico 1 4 LCD 1 5 Bote 1K 1 6 resistencia de 10 K 1 7 Placa de desarrollo Arduino pro mini 2 8 Batería – 9V 2 9 Placa de pruebas 2 10 cables de conexión Diagrama de circuito: Para construir el circuito en la placa según el diagrama de circuito anterior, siga el procedimiento paso a paso Procedimiento: Sección del transmisor: Paso 1: conecta el 2º pin del módulo Tx al 12º pin de la placa Arduino, el 1º pin a tierra y el 3º pin a Vcc. Paso 2: Conecte el pin 1 del módulo del sensor ultrasónico a Vcc y el pin 4 a tierra. Conecte el pin del gatillo al pin 2 de Arduino y el pin de eco al pin 4 de Arduino. Sección del receptor: Paso 1: conecte el primer pin del módulo Rx a tierra y el cuarto pin a Vcc Paso 2: conecte el segundo pin del módulo receptor al pin 11 del Arduino Paso 3: Conecte el segundo pin de Arduino al LCD Enpin (6), el tercer pin a Rspin (4) y 4,5,6,7 pines a LCD D5, D6, D7, D8 pines respectivamente. Paso 4: Conecte el pin RW (5) de la pantalla LCD a tierra. Paso 5: conecte los pines 1 y 16 del LCD a tierra y 2 y 15 a Vcc. Conecte el potenciómetro de 1K al tercer pin como se muestra para variar el brillo de la pantalla LCD. Laboral: 1. En este proyecto estamos midiendo la distancia utilizando un módulo de sensor ultrasónico. El valor del sensor está en forma analógica. El valor del sensor se convierte a digital mediante un microcontrolador. 2. El valor digital se aplica al módulo Tx de 434 MHz para enviarlo como señal ASK. 3. La pantalla LCD que está conectada al microcontrolador que muestra el valor recibido por el módulo 434MhzRx. 4. En este proyecto, la transmisión de datos se basa en los puertos serie del microcontrolador. 5. Cuando un objeto frente al módulo ultrasónico refleja ondas sónicas, estas ondas se denominan ondas de eco. Las ondas de eco son recibidas por el receptor sónico y producen una salida analógica. 6. La salida del sensor se convierte a escala de cm para medir la distancia y se transmite al receptor para su visualización en la pantalla LCD.

Fotos:

Código fuente del proyecto

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#incluir

constinttrigPin = 2;constintechoPin = 4; char Distancia(4); configuración nula { Serial.begin(9600); vw_setup(2000); } bucle vacío { int duración, pulgadas, cm; pinMode(trigPin, SALIDA);digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicrosegundos(2);digitalWrite(trigPin, ALTO);delayMicrosegundos(10);digitalWrite(trigPin, LOW); pinMode(echoPin, ENTRADA);duración = pulseIn(echoPin, ALTA); // convierte el tiempo en distancia //pulgadas = microsegundosAPulgadas(duración); cm = microsegundosACentímetros(duración); Serial.print(pulgadas);Serial.print("en, ");Serial.print(cm);Serial.print("cm");Serial.println; retraso(100); itoa(cm,Distancia,10); escritura digital (13, verdadero); // Enciende una luz para mostrar transmittingvw_send((uint8_t *)Distancia, strlen(Distancia));vw_wait_tx; // Espere hasta que desaparezca todo el mensajedigitalWrite(13, false); // Apaga una luz después del retardo de transmisión(200); } longmicrosegundosToCentimeters(largos microsegundos){ return microsegundos / 29 / 2;} Receptor:#include Cristallíquidocd(2, 3, 4, 5, 6, 7); #incluir // LED'sintledPin = 13; // Sensores int Datos; // Transmisión RF contenedorchar Distancia(4); configuración nula {Serial.begin(9600); lcd.begin(16, 2);lcd.print("GARAJE DE INGENIEROS");lcd.setCursor(0, 1); // establece el pin digital como outputpinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(9, SALIDA);pinMode(8, SALIDA); // VirtualWire // Inicializa IO e ISR // Requerido para DR3100vw_set_ptt_inverted(true); // Bits por segundo secvw_setup(2000); // Inicie el receptor PLL ejecutandovw_rx_start; } // FINALIZAR el bucle vacío de configuración nula {uint8_tbuf(VW_MAX_MESSAGE_LEN);uint8_tbuflen = VW_MAX_MESSAGE_LEN; // Sin bloqueoif (vw_get_message(buf, &buflen)) {inti; // Enciende una luz para mostrar el buen mensaje recibido digitalWrite(13, true); // Mensaje con una buena suma de comprobación recibida, descárgalo. para (yo = 0; yo { // Complete la matriz Sensor1CharMsg Char con los // caracteres correspondientes del búfer. Distancia(i) = char(buf(i)); } Distancia(buflen) = ''; // Convertir la matriz de caracteres Sensor1CharMsg a un número entero Data = atoi(Distance); // DEPURACIÓN Serial.print("distancia = ");Serial.print(Datos);Serial.println(" cm "); lcd.setCursor(0, 2);lcd.print("Distancia = ");lcd.print(Datos); // cambiar el valor de salida analógica:lcd.print("cm "); }}