web analytics
الاردوينو

قياس المسافة باستخدام حساس الالترا سونيك

يقوم حساس الموجات فوق الصوتية او الالترا سونيك (Ultra sonic) بقياس المسافة وهو من الحساسات التي تستخدم في كثرة فيمكن استخدامه ليعمل مثل الرادار في طائرات الدرون وغيرها . بحيث يقوم باطلاق موجات صوتية عالية التردد عن طريق منفذ Trig لا يمكن للأذن البشرية سماعها وعند اصطدام هذه الموجات بجسم ما ترتد على شكل صدى Echo ،عند ارتداد هذه الموجات يتم حساب الزمن الذي استغرقته للعودة إلى المستشعر وحساب المسافة باستخدام العلاقة البسيطة التالية :

السرعة = المسافة / الزمن 

اذا , المسافة = الوقت * السرعة

حيث السرعة تكون ثابته وهي سرعة الصوت 340 متر في الثانية عند 25 سيلسيوس  و تختلف من وسط لأخر حسب الوسط الناقل كالسوائل و الغازات و الأجسام الصلبة . سنركز على انتقال الموجات فوق الصوتية في الفراغ. ولكن هنا نحسب الاشارة بـ سنتيمتر وسوف تكون سرعة الصوت تساوي 0.0340 سنتيمتر  ولكن نلاحظ بالصورة ب أن المستشعر سوف يقوم بإرسال وإستقبال إشارة وذلك يسمح بإن تكون قيمة المسافة تتضاعف ونحتاج لتقسيمها على 2 لتصبح المعادلة بالشكل النهائي 

المسافة = الوقت *السرعة / 2 

تختلف أقصى حد للمسافة في هذا الحساس حسب الموديل والشركة الصانعة في هذا الدرس سوف نستخدم الموديل  HC – SR04 . ولكن انت تستطيع اختيار اي نوع بنفس المواصفات التي سوف ندرسها, الشكل التالي يوضح طريقة العمل:

وحتى يعمل الحساس يجب مراعاة اقصى مسافة وان يكون الجسم ضمن مدى الحساس ويحتوي هذا الحساس على 4 دبابيس (اطراف) كما هو موضح في الجدول التالي:

اسم الطرفالوصف
Vccالتغذية الكهربائية – يحتاج هذا الحساس الى 5 فولت حسب نشرة المعلومات الخاصة به
Triggerالمدخل الرقمي في الاردوينو
Echo المخرج الرقمي في الاردوينو
Groundالخط الارضي

قياس المسافة 

حسنا من اجل قياس المسافة باستخدام حساس الالترا سونيك ، في هذه التجربة سنحتاج إلى أي لوحة من لوحات اردوينو والمكونات في الجدول التالي وأحدث إصدار من Arduino Software IDE. إذا كنت تستخدم الإصدارات القديمة ، فستحتاج إلى تنزيل مكتبة الالترا سونيك.

المكونالعدد
اردوينو اونو 1
حساس الالترا سونيك HC-SR041
لوحة توصيل صغيرة (اختياري)1
اسلاك توصيل4

الرسم التخطيطي

في مشروع قياس المسافة باستخدام حساس الالترا سونيك ، سنقوم بتوصيل حساس الالترا سونيك (الموجات فوق الصوتية) إلى المدخلات والمخرجات الرقمية 12 و 13 وتوصيل GND و 5 V من لوحة الاردوينو ، حيث سنأخذ مسافات من المستشعر ونعرضها على الشاشة التسلسلية  serial monitor. سوف تكون توصيلات مستشعر HC-SR04 الموجات فوق الصوتية مع Arduino UNO R3 كما يلي:


قم بتحميل هذا الكود إلى لوحة الاردوينو اونو أو أي لوحة تمتلكها:

/* www.tocircuit.com
 Prepared by Fawzi Al-azraq 
 admin@tocircuit.com
 */
 
//First Defines pins numbers for trig & echo 
int trigPin = 12;
int echoPin = 13;

// Now defines variables
long dur;  //duration
int  dis;  //distance

void setup()// here we defines output and input
{
pinMode(trigPin, OUTPUT); 
pinMode(echoPin, INPUT); 
Serial.begin(9600); 
}

void loop() {

digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(3);


digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(trigPin, LOW);

dur = pulseIn(echoPin, HIGH);

// Calculating the distance
dis= dur*0.034/2;

// Prints the distance on the Serial Monitor
Serial.print("Distance is: ");
Serial.println(dis);
}

الآن بعد تحميل الكود على لوحة الاردوينو، افتح الشاشة التسلسلية وشاهد مسافة الأشياء التي من حولك وهكذا انتهينا من قياس المسافة باستخدام حساس الالتراسونيك اضافة الى ذلك يمكنك استخدام هذه المسافة لقراءة مباشرة أو دمجها مع أوامر أخرى.

تعليق واحد

اترك تعليقاً

أنت تستخدم إضافة Adblock

برجاء دعمنا عن طريق تعطيل إضافة Adblock