Arduino Ultrasonic Mobile Sonar: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana cara menjelajahi bagian dalam piramida? Daerah laut yang dalam dan gelap? Sebuah gua yang baru saja ditemukan? Tempat-tempat ini dianggap tidak aman untuk dimasuki laki-laki, oleh karena itu diperlukan mesin tanpa awak untuk melakukan eksplorasi tersebut, seperti robot, drone, dll. Biasanya dilengkapi dengan kamera, kamera Inframerah, dll. untuk melihat dan memetakan area yang tidak diketahui secara langsung, tetapi ini membutuhkan intensitas cahaya tertentu, dan data yang diperoleh relatif besar. Oleh karena itu, sistem sonar dianggap sebagai alternatif umum.

Sekarang, kita dapat membangun satu kendaraan radar sonar yang dikendalikan dari jarak jauh dengan menggunakan sensor ultrasonik. Metode ini murah, relatif mudah untuk mendapatkan komponen dan mudah dibuat, dan yang lebih penting, membantu kita memahami lebih baik sistem dasar instrumen pemindaian dan pemetaan udara tingkat lanjut.

Langkah 1: Teori Dasar

A. Sonar

Sensor ultrasonik HC-SR04 yang digunakan dalam proyek ini mampu memindai dari 2cm hingga 400cm. Kami memasang sensor pada motor servo untuk membangun sonar yang berfungsi yang berputar. Kami mengatur servo untuk berputar selama 0,1 detik dan berhenti selama 0,1 detik lagi, secara bersamaan hingga mencapai 180 derajat, dan ulangi dengan kembali ke posisi awal, dan menggunakan Arduino kami akan mendapatkan pembacaan sensor pada saat ini setiap kali servo berhenti. Menggabungkan data, kami membuat sketsa grafik pembacaan jarak untuk radius 400 cm dalam rentang 180 derajat.

B. Akselerometer

Sensor accelerometer MPU-6050 digunakan untuk mengukur besar percepatan terhadap sumbu x, y dan z. Dari perubahan pengukuran dengan laju perubahan 0,3 detik kami memperoleh perpindahan di sekitar sumbu ini, yang dapat digabungkan dengan data sonar untuk menentukan posisi setiap pemindaian. Data dapat dilihat dari monitor serial di Arduino IDE.

C. Mobil RC 2WD

Modul ini menggunakan 2 buah motor DC yang dikendalikan oleh driver motor L298N. Pada dasarnya gerakan dikendalikan oleh kecepatan putar (antara tinggi dan rendah) dari masing-masing motor dan arahnya. Dalam kode, kontrol gerakan (maju, mundur, kiri, kanan) diubah menjadi perintah untuk mengontrol kecepatan dan arah masing-masing motor, kemudian ditransmisikan melalui driver motor yang mengontrol motor. Modul Bluetooth HC-06 digunakan untuk menyediakan koneksi nirkabel antara Arduino dan perangkat berbasis Android. Setelah modul terhubung dengan pin pengirim dan penerima, modul terhubung dengan perangkat. Pengguna dapat menginstal aplikasi kontrol Bluetooth dan mengatur 5 tombol dasar dan menetapkan perintah sederhana (l, r, f, b dan s) ke tombol setelah koneksi dibuat. (kode pasangan default adalah 0000) Kemudian rangkaian kontrol dilakukan.

D. Koneksi dengan PC dan Data Hasil

Data yang diperoleh perlu ditransmisikan kembali ke PC agar dapat dibaca oleh Arduino dan MATLAB untuk diproses. Metode yang sesuai adalah menyiapkan koneksi nirkabel menggunakan modul wifi seperti ESP8266. Modul mengatur jaringan nirkabel, dan PC diperlukan untuk menghubungkannya dan membaca melalui port koneksi nirkabel untuk membaca data. Dalam hal ini, kami masih menggunakan kabel data USB untuk menghubungkan ke PC untuk prototipe.

Langkah 2: Bagian dan Komponen

Langkah 3: Perakitan & Pengkabelan

1. Pasang sensor ultrasonik pada papan tempat memotong roti mini, dan pasang papan tempat memotong roti mini ke sayap servo. Servo harus dipasang di bagian depan car kit.

2. Merakit car kit dengan mengikuti petunjuk yang disertakan.

3. Posisi bagian lainnya dapat diatur secara bebas tergantung pada tata letak kabel.

4. Pengkabelan:

Sebuah kekuatan:

Kecuali driver motor L298N, suku cadang lainnya hanya membutuhkan input daya 5V yang dapat diperoleh dari port output 5V Arduino, sedangkan pin GND ke port GND Arduino, oleh karena itu daya dan GND dapat disejajarkan di papan tempat memotong roti. Untuk Arduino, daya diperoleh dari kabel USB, baik yang terpasang ke PC maupun powerbank.

B. Sensor Ultrasonik HC-SR04

Pin Pemicu - 7

Pin Gema - 4

C. Servo SG-90

Pin Kontrol - 13

D. Modul Bluetooth HC-06

Pin Rx - 12

Tx Pin - 11

*Perintah Bluetooth:

Depan - 'f'

Kembali - 'b'

Kiri - 'l'

Kanan - 'r'

Hentikan gerakan apa pun - 's'

E. MPU-6050 Akselerometer

Pin SCL - Analog 5

Pin SDA - Analog 4

Pin INT - 2

Pengemudi Motor F. L298N

Vcc - baterai 9V & keluaran Arduino 5V

GND - Baterai GND & 9V apa pun

+5 - Masukan Arduino VIN

INA - 5

INB - 6

INC - 9

IND - 10

OUTA - Motor DC Kanan -

OUTB - Motor DC Kanan +

OUTC - Motor DC Kiri -

OUTD - Motor DC Kiri +

ENA - Driver 5V (Pemutus Sirkuit)

ENB - Driver 5V (Pemutus Sirkuit)

Langkah 4: Kode Arduino

Penghargaan untuk pembuat kode asli yang disertakan dalam file, dan Satyavrat

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Mapmake…

Langkah 5: Kode MATLAB

Silahkan ubah port COM sesuai dengan port yang anda gunakan.

Kode tersebut akan mendapatkan data yang dikirimkan dari Arduino melalui port. Setelah dijalankan, ia mengumpulkan data secara teratur mengikuti jumlah sapuan yang dilakukan sonar. Kode MATLAB yang sedang berjalan perlu dihentikan untuk mendapatkan data berupa plot grafik busur. Jarak dari titik pusat ke grafik adalah jarak yang diukur dengan sonar.

Langkah 6: Hasil

Langkah 7: Kesimpulan

Untuk penggunaan presisi, proyek ini jauh dari sempurna sehingga tidak cocok untuk tugas pengukuran profesional. Tapi ini adalah proyek DIY yang bagus bagi para penjelajah untuk mempelajari sonar, dan proyek Arduino.