Índice:
- Etapa 1: Descrição dos componentes
- Etapa 2: Como funciona?
- Etapa 3: Programação de firmware do microcontrolador
- Etapa 4: Montagem do circuito do sensor ultrassônico de distância
Vídeo: Microcontrolador AVR. Sensor de distância ultrassônico. HC-SR04 no LCD NOKIA 5110: 4 etapas
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37
Olá pessoal!
Nesta seção, faço um dispositivo eletrônico simples para detectar a distância e esses parâmetros são exibidos no LCD NOKIA 5110. Os parâmetros são exibidos como um diagrama e números. O dispositivo é baseado no microcontrolador AVR ATMEGA328P. O dispositivo é equipado com sensor ultrassônico de distância HC-SR04.
Etapa 1: Descrição dos componentes
Componentes básicos do dispositivo:
- Microcontrolador AVR «ATMEGA328P»
- LCD gráfico monocromático «NOKIA 5110»
- Sensor ultrassônico de distância «HC-SR04»
Microcontrolador AVR «ATMEGA328P»
Recursos envolvidos:
- Interrupção do temporizador / contador de 16 bits
- Interrupções Externas
- Interface serial SPI mestre / escravo
LCD gráfico monocromático «NOKIA 5110»
Especificações:
- Tela LCD de 48 x 84 pontos
- Interface de barramento serial com velocidade máxima de 4 Mbits / s
- Controlador / driver interno «PCD8544»
- Retroiluminação LED
- Funciona com tensão 2.7V-5V, baixo consumo de energia, é adequado para aplicações de bateria
- Faixa de temperatura de -25˚C a + 70˚C
- Entrada de sinal CMOS de suporte
Sensor ultrassônico de distância «HC-SR04»
Recursos e especificações:
- Fonte de alimentação: + 5V DC
- Corrente quiescente: <2mA, corrente de trabalho: 15mA
- Distância de alcance: 2 cm - 400 cm / 1 "- 13 pés, resolução: 0,3 cm
- Ângulo de medição: 30 graus
- Largura do pulso de entrada do gatilho: 10uS
- Dimensão: 45 mm x 20 mm x 15 mm
Etapa 2: Como funciona?
O sensor ultrassônico funciona com o princípio do sistema SONAR e RADAR, que é usado para determinar a distância a um objeto.
Um sensor ultrassônico gera as ondas sonoras de alta frequência (ultrassom). Quando esse ultrassom atinge o objeto, ele reflete como um eco que é detectado pelo receptor, conforme mostrado na figura abaixo.
Medindo o tempo necessário para o eco chegar ao receptor, podemos calcular a distância.
Este é o princípio básico de funcionamento do módulo ultrassônico para medir distâncias.
No módulo ultrassônico HCSR04, temos que dar pulso de disparo, para que ele gere ultrassom de frequência de 40 kHz.
Depois de gerar ultrassom, ou seja, 8 pulsos de 40 kHz, torna o pino de eco alto. O pino de eco permanece alto até não receber o som de eco de volta. Portanto, a largura do pino de eco será o tempo para o som viajar até o objeto e retornar. Assim que tivermos o tempo, podemos calcular a distância, pois sabemos a velocidade do som.
O HC-SR04 pode medir até 2 cm - 400 cm
Agora como calcular a distância: Distância = Velocidade x Tempo
A velocidade das ondas sonoras é 343 m / s
Distância Total = 343 x Tempo de Alta (Eco) 2
A distância total é dividida por 2 porque o sinal viaja de HC-SR04 para o objeto e retorna para o módulo HC-SR04
Etapa 3: Programação de firmware do microcontrolador
Baixe o programa de código С do microcontrolador de firmware com comentários.
Em seguida, compilá-lo em um arquivo HEX e enviá-lo para a memória flash do microcontrolador.
Flashing Firmware to Microcontrolador:
Carregando o arquivo HEX na memória flash do microcontrolador. Assista ao vídeo com uma descrição detalhada da gravação da memória flash do microcontrolador: Gravação da memória flash do microcontrolador…
Etapa 4: Montagem do circuito do sensor ultrassônico de distância
Conecte os componentes de acordo com o diagrama esquemático.
Conecte a energia e está funcionando!
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