Sensore di oggetti remoti con Arduino: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Oggi Maker, Developer prediligono Arduino per il rapido sviluppo della prototipazione dei progetti. Arduino è una piattaforma elettronica open source basata su hardware e software di facile utilizzo. Arduino ha un'ottima community di utenti. In questo progetto, vedremo come rilevare la temperatura e la distanza dell'oggetto. L'oggetto può essere di qualsiasi tipo come un barattolo caldo o un vero e proprio muro di cubetti di ghiaccio freddo all'esterno. Quindi, con questo sistema, possiamo salvare noi stessi. E, cosa più importante, questo può essere utile per le persone disabili (persone cieche).

Passaggio 1: componenti

Per questo progetto avremo bisogno dei seguenti componenti,

1. Arduino Nano

2. MLX90614 (sensore di temperatura IR)

3. HCSR04 (sensore a ultrasuoni)

LCD 4.16x2

5. tagliere

6. Pochi fili

Possiamo usare qualsiasi scheda Arduino invece di Arduino nano considerando la mappatura dei pin.

Passaggio 2: ulteriori informazioni su MLX90614:

MLX90614 è un sensore di temperatura IR basato su i2c che funziona sul rilevamento della radiazione termica.

Internamente, l'MLX90614 è un'associazione di due dispositivi: un rilevatore a termopila a infrarossi e un processore applicativo di condizionamento del segnale. Secondo la legge di Stefan-Boltzman, qualsiasi oggetto che non sia al di sotto dello zero assoluto (0°K) emette luce (non visibile all'occhio umano) nello spettro infrarosso che è direttamente proporzionale alla sua temperatura. La speciale termopila a infrarossi all'interno dell'MLX90614 rileva la quantità di energia a infrarossi emessa dai materiali nel suo campo visivo e produce un segnale elettrico proporzionale a quella. Quella tensione prodotta dalla termopila viene raccolta dall'ADC a 17 bit del processore dell'applicazione, quindi condizionata prima di essere passata a un microcontrollore.

Passaggio 3: ulteriori informazioni sul modulo HCSR04:

Nel modulo ad ultrasuoni HCSR04, dobbiamo dare un impulso di trigger sul pin di trigger, in modo che generi ultrasuoni di frequenza 40 kHz. Dopo aver generato gli ultrasuoni, ovvero 8 impulsi di 40 kHz, rende il pin dell'eco alto. Il pin dell'eco rimane alto finché non restituisce il suono dell'eco.

Quindi la larghezza del pin dell'eco sarà il tempo in cui il suono viaggia verso l'oggetto e ritorna indietro. Una volta ottenuto il tempo, possiamo calcolare la distanza, poiché conosciamo la velocità del suono. HC-SR04 può misurare fino a un range da 2 cm a 400 cm. Il modulo ultrasonico genererà le onde ultrasoniche che sono al di sopra della gamma di frequenza rilevabile dall'uomo, solitamente superiore a 20.000 Hz. Nel nostro caso trasmetteremo la frequenza di 40Khz.

Passaggio 4: ulteriori informazioni su LCD 16x2:

Il display LCD 16x2 ha 16 caratteri e 2 righe lcd con 16 pin di connessione. Questo LCD richiede dati o testo in formato ASCII per essere visualizzato. La prima riga inizia con 0x80 e la seconda riga inizia con l'indirizzo 0xC0. LCD può funzionare in modalità a 4 bit o 8 bit. In modalità a 4 bit, i dati/comando vengono inviati in formato Nibble prima Nibble superiore e poi Nibble inferiore.

Ad esempio, per inviare 0x45 Verranno inviati i primi 4, quindi verranno inviati 5.

Ci sono 3 pin di controllo che sono RS, RW, E.

Come usare RS:

Quando viene inviato il comando, allora RS = 0

Quando i dati vengono inviati, allora RS = 1

Come usare RW:

Il pin RW è Lettura/Scrittura.

dove, RW=0 significa Scrivi dati su LCD

RW=1 significa Leggi dati da LCD

Quando scriviamo su comando LCD/Dati, stiamo impostando il pin su LOW.

Quando leggiamo da LCD, stiamo impostando il pin su HIGH.

Nel nostro caso, l'abbiamo cablato a livello LOW, perché scriveremo sempre su LCD.

Come usare E (Abilita):

Quando inviamo i dati all'LCD, diamo un impulso all'LCD con l'aiuto del pin E.

Questo è il flusso di alto livello che dobbiamo seguire durante l'invio di COMMAND/DATA a LCD.

Di seguito è la sequenza da seguire.

Nibble superiore

Abilita impulso, Valore RS corretto, basato su COMANDO/DATI

Nibble inferiore

Abilita impulso, Valore RS corretto, basato su COMANDO/DATI

Passaggio 5: più immagini

Passaggio 6: codice

Si prega di trovare il codice su github:

github.com/stechez/Arduino.git