HC-SR04 Lesermodul zur Entlastung von Arduino - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Der Ultraschall-Distanzsensor HC-SR04 ist in der Robotik sehr beliebt. Grundsätzlich verwendet jeder objektvermeidende Roboter diesen Sensor. Und es ist natürlich großartig, einfach zu bedienen, billig und genau, aber sobald Sie anfangen, komplexere Roboter zu bauen, können Sie ein Problem sehen, und dieses Problem ist an der Zeit. Es dauert viel Zeit, die Entfernung mit diesem Sensor zu messen. Es gibt einige Alternativen wie scharfe Sensoren, die Objekte superschnell erkennen können, aber die Ausgabe ist binär, sodass Sie erkennen können, ob sich ein Objekt innerhalb der angegebenen Reichweite befindet, aber Sie wissen es nicht wie weit. Für einige Roboter sind diese Sensoren perfekt, aber es gibt noch ein weiteres Problem – den Preis. Sie sind fast 10-mal teurer als HC-SR04. Also fing ich an, darüber nachzudenken, diese beiden miteinander zu kombinieren. Und ich habe eine Idee für ein Modul, das Sie an den HC-SR04 anschließen und das Lesen der Entfernung an den Attiny-Mikrocontroller delegieren können, die Ausgabe kann binär erfolgen und Ihr Hauptmikroprozessor wird entlastet! Einfache aber schöne Lösung und gleichzeitig günstig:) Möchten Sie wissen, wo Sie einen solchen Sensor einsetzen können? Lesen Sie weiter oder sehen Sie sich ein Video an.

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Schritt 1: Liste der Teile

Die Liste der Teile ist nicht sehr lang, die meisten finden Sie in jedem lokalen Elektronikladen, es gibt auch Links zu Online-Shops, wenn ich etwas gefunden habe:

• HC-SR04
• Attiny45/85
• Potentiometer
• Abreißleisten weiblich und männlich
• 1206 SMD-Widerstand (besser im Bausatz kaufen)
• 1206 LED

Sie benötigen auch einige Werkzeuge wie:

• Lötkolben/-station
• USBasp-Programmierer

Wenn Sie eine Leiterplatte für dieses Projekt kaufen möchten, besuchen Sie meinen Tindie-Shop:

Schritt 2: PCB, Schaltplan und Dateien

Oben finden Sie alle Dateien, einschließlich Schaltplan und PCB-Design, es gibt auch Gerber-Dateien, mit denen Sie diese PCB herstellen können. Fühlen Sie sich frei, die Dateien für Ihre eigenen Bedürfnisse zu ändern. Denken Sie daran, dass alle meine Projekte als nicht kommerziell geteilt werden, sodass Sie sie nicht verkaufen können.

Der Schaltplan ist super einfach, es gibt nur wenige Komponenten, mit denen Sie alles richtig auf der Leiterplatte montieren können.

Wenn Sie für dieses Projekt keine Leiterplatte verwenden möchten, können Sie das alles auf einem Steckbrett verbinden, es wird etwas größer sein, aber wenn Sie nicht löten können, ist dies der einfachste Weg für Sie!

Schritt 3: Löten

Das Löten ist ziemlich einfach. Beginnen Sie mit den kleinsten Komponenten (Widerstand und LED) und gehen Sie dann zu immer größeren über, so ist es für Sie einfacher, all das zu löten. Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten richtig gepolt sind und keine Kurzschlüsse vorhanden sind. Wenn Sie keine PCB für dieses Projekt verwenden möchten und alles auf einem Steckbrett verbinden möchten, überspringen Sie einfach diesen Schritt und folgen Sie dem Schema aus dem obigen Schritt.

Schritt 4: Laden Sie einen Code hoch

Sobald alles auf der Platine gelötet ist, können wir ein Programm auf die Attiny hochladen. Dazu müssen wir den USBasp-Programmierer (oder einen anderen, der mit Arduino IDE funktioniert) an den Mikrocontroller anschließen. Code ist auf meinem Github zu finden. Um es hochzuladen, müssen Sie Attiny-Boards zu Ihrer Arduino-IDE hinzufügen. Dazu finden Sie viele Tutorials online, daher würde ich es nicht gleich erklären. Natürlich können Sie Werte im Code oder sogar seine Funktion nach Ihren Wünschen ändern.

Schritt 5: Testen und anpassen

Wenn Ihr Programm fertig ist, können Sie das HC-SR04-Modul einstecken (sehen Sie sich die Fotos oben an, um es richtig anzuschließen, sonst können Sie die Platine beschädigen).

Sie können es mit einer Spannung zwischen 4V und 5V betreiben. Die LED auf der Platine leuchtet, wenn der Abstand kleiner ist als der mit dem Potentiometer eingestellte Abstand. Um den Abstand zu ändern, können Sie einen Schraubendreher verwenden. Wenn alles gut funktioniert, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren. Wenn dies nicht der Fall ist, überprüfen Sie Ihre Lötung und stellen Sie sicher, dass Ihre Schaltung und mein Schaltplan übereinstimmen.

Schritt 6: Mögliche Anwendungen

Glückwunsch, dass du es bis zum letzten Schritt geschafft hast! Um dieses Modul mit einem Arduino zu verwenden, müssen Sie VCC des Moduls mit Arduinos 5V, GND des Moduls mit Arduinos GND und den Pin des Moduls mit einem der Arduino-Pins verbinden.

Wie können Sie es verwenden? Nun, die Möglichkeiten sind endlos. Sie können es für Ihr Robotik-Projekt verwenden, wie ich es für mein nächstes Projekt tun werde, mehr dazu in Kürze:) Sie können den Code ändern, ein Servo daran anschließen und das Servo direkt von diesem Board aus steuern. Sie können es ohne zusätzlichen, externen Mikrocontroller modifizieren und verwenden. Es ist ein kleines Board mit viel Potenzial und es wird mein nächstes Projekt viel einfacher machen.

Ich hoffe, es hat Ihnen Spaß gemacht, diese Anleitung zu lesen:) Vergessen Sie nicht, sich mein Video über dieses Projekt anzusehen und meinen Kanal zu abonnieren! Danke fürs Lesen, viel Spaß beim Machen!