MicroPython, mikrodenetleyiciler ve gömülü sistemler ile yaygın olarak kullanılır. MicroPython IDE içinde kod ve kitaplıklar yazabilir ve çoklu sensörleri arayüzleyebiliriz. Bu yazı, HC-SR04 sensörlü ESP32'yi kullanarak mesafe ölçümü konusunda size yol gösterecektir.
MicroPython Kullanan HC-SR04 Ultrasonik Sensörlü ESP32
ESP32'nin ultrasonik ile arayüzlenmesi sadece iki kablonun bağlanmasını gerektirir. Ultrasonik sensörler kullanarak nesne mesafesini ölçebilir ve araç çarpışma önleme sistemleri gibi bu sisteme dayalı yanıtları tetikleyebiliriz.
ESP32 ve diğer mikrodenetleyiciler için tasarlanmış bir dil olan MicroPython'u kullanarak, aşağıdakiler gibi birden fazla sensörü arayüzleyebiliriz: HC-SR04 . SONAR dalgasının sensörden nesneye ve tekrar nesneye ulaşması için geçen süreyi hesaplayan MicroPython kodu yazılacaktır. Daha sonra mesafe formülünü kullanarak nesne mesafesini hesaplayabiliriz.
İşte HC-SR04 sensörünün bazı önemli özellikleri:
| Özellikler | Değer |
| Çalışma gerilimi | 5V DC |
| Çalışma Akımı | 15mA |
| Çalışma Frekansı | 40KHz |
| Aralığım | 2 cm/ 1 inç |
| Maksimum aralık | 400cm/ 13 fit |
| Kesinlik | 3 mm |
| Ölçüm Açısı | <15 derece |
HC-SR04 Pin çıkışı HC-SR04 aşağıdakileri içerir dört pimler:
- Vcc: ESP32 Vin pinine bağlanın
- Yer: GND'ye bağlanın
- tetik: ESP32 kartından kontrol sinyali almak için pin
- Eko: Geri sinyal gönder. Mikrodenetleyici Kartı, zamanı kullanarak mesafeyi hesaplamak için bu sinyali alır.
Ultrasonik Nasıl Çalışır?
HC-SR04 sensörü ESP32 ile bağlandıktan sonra, tetik pin pano tarafından üretilecektir. HC-SR04 sensörünün trig pininde sinyal alındığında, sensörden ayrılan ve nesneye veya engel gövdesine çarpan bir ultrasonik dalga üretilecektir. Vurduktan sonra nesne yüzeyine geri dönecektir.
Yansıtılan dalga sensörün alıcı ucuna geri döndüğünde yankı piminde bir sinyal darbesi üretilecektir. ESP32 yankı pin sinyalini alır ve kullanarak nesne ile sensör arasındaki mesafeyi hesaplar. Uzaklık Formülü.
Hesaplanan toplam mesafe, ESP32 kodu içinde ikiye bölünmelidir, çünkü orijinal olarak aldığımız mesafe, sensörden nesneye ve sensör alma ucuna olan toplam mesafeye eşittir. Yani gerçek mesafe, bu mesafenin yarısına eşit olan sinyaldir.
Şematik
Aşağıda, ESP32'nin ultrasonik sensörle arabirim oluşturma şeması verilmiştir:
Sensörün tetiği ve yankı pimini sırasıyla ESP32'nin GPIO 5 ve GPIO 18'ine bağlayın. Ayrıca ESP32 GND ve Vin pinini sensör pinlerine bağlayın.
| HC-SR04 Ultrasonik Sensör | ESP32 Pimi |
| tetik | GPIO 5 |
| Eko | GPIO 18 |
| GND | GND |
| VCC | GELMEK |
Donanım
Ultrasonik sensörü programlamak için aşağıdaki bileşenler gereklidir:
- ESP32
- HC-SR04
- Breadboard
- Jumper Telleri
MicroPython Kullanarak ESP32 ile Ultrasonik HC-SR04 Kurulumu
ESP32'yi ultrasonik bir sensörle programlamadan önce, içine bir kitaplık yüklememiz gerekiyor. ESP32 kartını PC'ye bağlayın. MicroPython kullanarak Thonny IDE'de ultrasonik sensörle ESP32 yapılandırmasını tamamlamak için adımları izleyin.
Aşama 1: Şimdi Thonny IDE'yi açın. Düzenleyici penceresinde yeni bir dosya oluşturun Git : Dosya>Yeni veya basın Ctrl + N .
Yeni dosya açıldıktan sonra, aşağıdaki kodu Thonny IDE editör penceresine yapıştırın.
içe aktarmak makine , zamanitibaren makine içe aktarmak Toplu iğne
sınıf HCSR04:
# echo_timeout_us, çip aralığı sınırını (400cm) temel alır
kesin __sıcak__ ( öz , tetik_pin , yankı_pin , echo_timeout_us = 500 * iki * 30 ) :
öz . echo_timeout_us = echo_timeout_us
# Başlatma tetik pimi (çıkış)
öz . tetiklemek = Toplu iğne ( tetik_pin , mod = Toplu iğne. DIŞARI , çekmek = Hiçbiri )
öz . tetiklemek . değer ( 0 )
# Eko pimini başlat (in)
öz . Eko = Toplu iğne ( yankı_pin , mod = Toplu iğne. İÇİNDE , çekmek = Hiçbiri )
kesin _send_pulse_and_wait ( öz ) :
öz . tetiklemek . değer ( 0 ) # Sensörü sabitleyin
zaman . uyku_us ( 5 )
öz . tetiklemek . değer ( 1 )
# 10us darbesi gönder.
zaman . uyku_us ( 10 )
öz . tetiklemek . değer ( 0 )
denemek :
pulse_time = makine. time_pulse_us ( öz . Eko , 1 , öz . echo_timeout_us )
dönüş pulse_time
hariç OS Hatası olarak eski:
eğer eski. argümanlar [ 0 ] == 110 : # 110 = ETIMEDOUT
artırmak OS Hatası ( 'Menzil dışında' )
artırmak eski
kesin mesafe_mm ( öz ) :
pulse_time = öz ._send_pulse_and_wait ( )
mm = darbe_zamanı * 100 // 582
dönüş mm
kesin mesafe_cm ( öz ) :
pulse_time = öz ._send_pulse_and_wait ( )
cms = ( darbe_zamanı / iki ) / 29.1
dönüş cms
Adım 2: yazdıktan sonra kütüphane editör penceresinin içindeki kodu şimdi MicroPython cihazının içine kaydetmemiz gerekiyor.
Aşama 3: git : Dosya>Kaydet veya basın Ctrl + S .
Adım 4: Yeni bir pencere açılacaktır. ESP32'nin PC ile bağlı olduğundan emin olun. Kitaplık dosyasını kaydetmek için MicroPython cihazını seçin.
Adım 5: Ultrasonik kitaplık dosyasını adla kaydedin hcsr04.py ve tıklayın TAMAM .
Artık ultrasonik hcsr04 sensör kitaplığı ESP32 kartına başarıyla eklendi. Artık farklı nesnelerin mesafesini ölçmek için kod içindeki kütüphane fonksiyonlarını çağırabiliriz.
MicroPython Kullanan Ultrasonik Sensör Kodu
Ultrasonik sensör kodu için yeni bir dosya oluşturun ( Ctrl + N ). Editör penceresinde aşağıda verilen kodu girin ve içine kaydedin. ana.py veya önyükleme.py dosya. Bu kod, HC-SR04'ün önüne gelen herhangi bir nesnenin mesafesini yazdıracaktır.
gibi önemli kütüphaneleri çağırarak başlayan kod HCSR04 ve zaman kütüphane ile birlikte uyumak gecikmeler vermek.
Ardından, adıyla yeni bir nesne oluşturduk. sensör . Bu nesne üç farklı argüman alıyor: tetik, yankı ve zaman aşımı. Burada zaman aşımı, sensör aralık dışına çıktıktan sonraki maksimum süre olarak tanımlanır.
sensör = HCSR04 ( tetik_pin = 5 , yankı_pin = 18 , echo_timeout_us = 10000 )Mesafeyi ölçmek ve kaydetmek için adlı yeni bir nesne mesafe yaratıldı. Bu nesne cm cinsinden mesafeyi koruyacaktır.
mesafe = sensör. mesafe_cm ( )Verileri mm cinsinden almak için aşağıdaki kodu yazın.
mesafe = sensör. mesafe_mm ( )Ardından, sonucu MicroPython IDE kabuğuna yazdırdık.
Yazdır ( 'Mesafe:' , mesafe , 'santimetre' )Sonunda 1 sn gecikme verilir.
uyumak ( 1 )Tam kod aşağıda verilmiştir:
itibaren hcsr04 içe aktarmak HCSR04itibaren zaman içe aktarmak uyumak
# ESP32
sensör = HCSR04 ( tetik_pin = 5 , yankı_pin = 18 , echo_timeout_us = 10000 )
# ESP8266
#sensör = HCSR04(trigger_pin=12, echo_pin=14, echo_timeout_us=10000)
süre Doğru :
mesafe = sensör. mesafe_cm ( )
Yazdır ( 'Mesafe:' , mesafe , 'santimetre' )
uyumak ( 1 )
MicroPython cihazının içine kod yazıp kaydettikten sonra şimdi ultrasonik sensörü çalıştırıyorum. ana.py dosya kodu. Oynat düğmesine tıklayın veya basın F5 .
Nesne Yakınken Ultrasonik Sensörün Çıkışı
Şimdi ultrasonik sensörün yanına bir nesne yerleştirin ve Arduino IDE'nin seri monitör penceresinde ölçülen mesafeyi kontrol edin.
Nesne mesafesi kabuk terminalinde gösterilir. Şimdi nesne ultrasonik sensörden 5 cm uzağa yerleştirildi.
Nesne Uzaktayken Ultrasonik Sensörün Çıkışı
Şimdi sonucumuzu doğrulamak için nesneleri sensörden uzağa yerleştireceğiz ve ultrasonik sensörün çalışmasını kontrol edeceğiz. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi nesneleri yerleştirin:
Çıkış penceresi bize yeni bir mesafe verecek ve bu nesnenin sensörden uzakta olduğunu görebildiğimiz için, ölçülen mesafe yaklaşık olarak. Ultrasonik sensörden 15 cm.
Çözüm
Robotik ve diğer projeler söz konusu olduğunda mesafe ölçmenin harika bir uygulaması vardır, mesafeyi ölçmenin farklı yolları vardır. ESP32'li HC-SR04, farklı nesnelerin mesafesini ölçebilir. Burada bu yazı, ESP32 ile entegre etmek ve mesafeyi ölçmeye başlamak için gereken tüm adımları kapsayacaktır.