DIY Digital Distance Measurement With Ultrasonic Sensor Interface: 5 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Lub hom phiaj ntawm Cov Lus Qhia no yog los tsim lub ntsuas nrug deb digital nrog kev pab los ntawm GreenPAK SLG46537. Lub kaw lus tau tsim los siv ASM thiab lwm yam khoom siv hauv GreenPAK los cuam tshuam nrog lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic.

Lub kaw lus tau tsim los tswj kev txhaj tshuaj ib zaug, uas yuav ua rau lub plawv dhia ua haujlwm nrog qhov dav tsim nyog rau lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic thiab cais cov teeb liab rov qab rov qab (piv rau qhov ntsuas nrug) mus rau 8 pawg nrug.

Lub interface tsim tau tuaj yeem siv los tsav lub ntsuas hluav taws xob nrug deb kom siv tau rau hauv ntau yam kev siv, xws li kev pab nres tsheb, neeg hlau, ceeb toom tshuab, thiab lwm yam.

Hauv qab no peb tau piav qhia cov kauj ruam xav tau kom nkag siab yuav ua li cas thiaj li tau txais kev daws teeb meem los tsim cov ntsuas nrug deb nrog lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic. Txawm li cas los xij, yog tias koj tsuas yog xav kom tau txais txiaj ntsig los ntawm kev ua haujlwm, rub tawm GreenPAK software los saib cov ntawv GreenPAK Tsim tiav. Txuas GreenPAK Cov Khoom Siv Txhim Kho rau koj lub khoos phis tawj thiab ntaus qhov program los tsim cov ntsuas nrug deb nrog lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic.

Kauj Ruam 1: Kev Sib Tham Nrog Digital Ultrasonic Sensor

Lub kaw lus tsim tsim xa cov pa taws mus rau lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic txhua 100 ms. GreenPAK cov khoom siv sab hauv, ua ke nrog ASM, saib xyuas kev faib tawm ntawm cov teeb liab rov qab los ntawm lub ntsuas. ASM tsim siv 8 lub xeev (xeev 0 txog 7) txhawm rau cais cov ncha los ntawm lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic siv cov txheej txheem ntawm kev hloov pauv mus los ntawm cov xeev raws li lub kaw lus tos rau lub suab nrov nrov. Ua li no, txuas ntxiv ASM mus dhau cov xeev, tsawg dua LEDs teeb.

Raws li lub kaw lus ntsuas txhua 100 ms (10 zaug hauv ib pliag) nws dhau los ua qhov yooj yim pom qhov nce lossis txo qis ntawm qhov kev ntsuas ntsuas nrog lub ntsuas.

Kauj Ruam 2: Ultrasonic Distance Sensor

Lub ntsuas kom siv rau hauv daim ntawv thov no yog HC-SR04, uas tau piav qhia nrog daim duab hauv qab no 1.

Lub ntsuas ntsuas siv 5 V qhov chaw ntawm tus pin sab laug thiab GND txuas ntawm tus pin sab xis. Nws muaj ib lub tswv yim, uas yog lub teeb liab, thiab ib qho tso tawm, uas yog lub teeb liab ncha. GreenPAK tsim qhov ntsuas qhov ntsuas kom tsim nyog rau lub ntsuas (10 peb raws li cov ntaub ntawv ntawm lub ntsuas) thiab ntsuas qhov sib thooj teeb liab mem tes (piv rau qhov ntsuas ntsuas) muab los ntawm lub ntsuas.

Txhua qhov kev xav tau teeb tsa hauv GreenPAK siv ASM, ncua sijhawm ncua, suav, suav, oscillators, D flipflops thiab ib qho txhaj tshuaj tivthaiv. Cov khoom siv tau siv los tsim cov khoom siv xav tau ua rau lub plawv dhia rau lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic thiab cais tawm qhov rov qab ncha mem tes sib npaug rau qhov ntsuas ntsuas mus rau thaj tsam deb raws li ntxaws ntxaws hauv kab lus hauv qab no.

Cov kev sib txuas xav tau rau txoj haujlwm tau qhia hauv daim duab 2.

Lub tswv yim xav tau los ntawm lub ntsuas hluav taws xob yog qhov tsim tawm los ntawm GreenPAK, thiab lub suab tso tawm ntawm lub ntsuas cua tau siv los ntsuas qhov deb ntawm GreenPAK. Cov cim sab hauv ntawm lub kaw lus yuav tsav ib qho kev txhaj tshuaj tiv thaiv kom ua rau lub plawv dhia xav tau los ua kom lub teeb pom kev thiab lub suab rov qab yuav raug cais, siv D flip-flops, logic blocks (LUT thiab inverter), thiab lub txee thaiv, 8 thaj tsam nyob deb. D D flip-flops thaum kawg yuav tuav cov kev faib tawm ntawm LEDs kom txog thaum ntsuas tom ntej ua tiav (10 ntsuas ib pliag).

Kauj Ruam 3: Kev Paub Nrog GreenPAK Designer

Qhov kev tsim no yuav qhia txog lub xeev lub tshuab ua haujlwm ntawm GreenPAK. Txij li muaj yim lub xeev nyob hauv lub xeev lub tshuab thov, GreenPAK SLG46537 yog qhov tsim nyog rau daim ntawv thov. Lub tshuab tau tsim los ntawm GreenPAK Designer software raws li qhia hauv daim duab 3, thiab cov lus txhais tau raug teeb tsa ntawm daim duab RAM ntawm daim duab 4.

Daim duab qhia tag nrho ntawm Circuit tsim los rau daim ntawv thov tuaj yeem pom hauv Daim Duab 5. Cov thaiv thiab lawv cov haujlwm tau piav qhia tom qab daim duab 5.

Raws li tuaj yeem pom hauv Daim Duab 3, Daim Duab 4 thiab Daim Duab 5, lub kaw lus tau tsim los ua haujlwm txuas ntxiv-lub xeev kev txiav txim kom tsim kom muaj 10 peb ua rau lub plawv dhia rau lub ntsuas nrug deb ultrasonic, siv CNT2/DLY2 thaiv ua ib qho kev tivthaiv ua ke nrog 25 MHz moos los ntawm OSC1 CLK, los tsim lub teeb liab ntawm PIN4 TRIG_OUT cov zis. Qhov kev txhaj tshuaj ib leeg no yog ua los ntawm CNT4/DLY4 counter block (OSC0 CLK/12 = 2kHz moos) txhua txhua 100 ms, ua rau lub sensor 10 zaug hauv ib pliag. Lub teeb liab ncha, nws qhov latency yog sib npaug rau qhov ntsuas ntsuas, los ntawm tus lej PIN2 ECHO. Cov txheej txheem tivthaiv DFF4 thiab DFF4, CNT3/DLY3, LUT9 tsim kev lag luam kom ua raws cov xeev ASM. Raws li tuaj yeem pom hauv Daim Duab 3 thiab Daim Duab 4, qhov kev txuas ntxiv mus dhau los ntawm cov xeev, qhov tsawg dua qhov tshwm sim tau tshwm sim.

Cov theem ntawm thaj tsam deb yog ntawm 1.48 ms (teeb liab ncha), uas yog sib npaug rau 0.25 cm nce ntxiv, raws li qhia hauv Formula 1. Txoj kev ntawd peb muaj 8 thaj tsam nrug, ntawm 0 txog 2 m hauv 25 cm cov kauj ruam, raws li qhia hauv Rooj 1.

Kauj Ruam 4: Cov txiaj ntsig

Txhawm rau ntsuas tus qauv, teeb tsa siv ntawm cov cuab yeej emulation muab los ntawm cov software tuaj yeem pom hauv daim duab 6. Kev sib txuas ntawm cov pins ntawm software emulation tuaj yeem pom tom qab nws ntawm Cov Lus 2.

Cov kev sim ua piv txwv qhia tias tsim qauv ua haujlwm raws li xav tau los ntawm kev muab cov kab ke sib cuam tshuam nrog lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic. Cov cuab yeej ua piv txwv muab los ntawm GreenPAK ua pov thawj nws tus kheej ua lub cuab yeej zoo los sim qhov kev tsim qauv tsis muaj lub phiaj xwm txheej thiab ib puag ncig zoo los koom ua cov txheej txheem kev txhim kho.

Cov kev ntsuas hluav taws xob tau ua los ntawm kev siv 5 V sab nraud (tseem tsim thiab tsim los ntawm tus kws sau ntawv) txhawm rau txhawm rau muab lub zog ntsuas lub npe. Daim duab 7 qhia cov khoom siv sab nraud siv (020 V sab nraud).

Txhawm rau ntsuas lub Circuit Court, lub ncha tso tawm los ntawm lub ntsuas tau txuas nrog ntawm cov tswv yim ntawm PIN2 thiab cov lus tawm suab tau txuas nrog ntawm PIN4. Nrog qhov kev sib txuas ntawd, peb tuaj yeem ntsuas qhov ntsuas hluav taws xob rau txhua qhov ntawm qhov sib txawv ntawm qhov tau teev tseg hauv Table 1 thiab cov txiaj ntsig tau raws li hauv qab no hauv Daim Duab 8, Daim Duab 9, Daim Duab 10, Daim Duab 11, Daim Duab 12, Daim Duab 13, Daim Duab 14, Daim Duab 15 thiab daim duab 16.

Cov txiaj ntsig tau ua pov thawj tias kev ua haujlwm hauv Circuit Court raws li qhov xav tau, thiab GreenPAK module muaj peev xwm ua tus cuam tshuam rau lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic nrug. Los ntawm cov kev ntsuas, kev tsim hluav taws xob tuaj yeem siv lub tshuab hauv lub xeev thiab cov khoom siv sab hauv los tsim qhov xav tau ua kom muaj mem tes thiab cais tawm qhov rov qab ncha lag rau hauv pawg tshwj xeeb (nrog 25 cm cov kauj ruam). Cov kev ntsuas no tau ua nrog cov kab ke hauv online, ntsuas txhua 100 ms (10 zaug hauv ib pliag), qhia tias kev ua haujlwm hauv Circuit Court ua haujlwm tau zoo rau kev ntsuas kev ntsuas txuas mus tas li, xws li tsheb nres pab cov cuab yeej thiab lwm yam.

Kauj Ruam 5: Tau Ntxiv

Txhawm rau txhim kho kev txhim kho ntxiv ntawm txoj haujlwm, tus tsim qauv tuaj yeem nce qhov kev ncua deb kom kaw tag nrho cov ntsuas ultrasonic ntau yam (tam sim no peb muaj peev xwm faib ib nrab ntawm thaj tsam ntawm 0 m txog 2 m, thiab qhov ua tiav yog los ntawm 0 m txog 4 m). Lwm qhov kev txhim kho tuaj yeem yog hloov pauv qhov ntsuas ntsuas nrug nchas kom pom hauv BCD cov lus lossis cov duab LCD.

Xaus

Hauv Cov Lus Qhia no lub ntsuas hluav taws xob nrug deb digital tau siv los ntawm GreenPAK tus qauv ua chav tswj hwm kom tsav lub ntsuas thiab txhais nws cov suab tso zis. GreenPAK ua raws li ASM nrog rau ob peb lwm yam khoom siv sab hauv los tsav lub kaw lus.

GreenPAK txoj kev txhim kho software thiab pawg thawj coj txhim kho tau ua pov thawj los ua cov cuab yeej zoo rau kev ua qauv sai thiab kev sim thaum lub sijhawm txhim kho. GreenPAK cov peev txheej sab hauv, suav nrog ASM, oscillators, logic, thiab GPIOs tau yooj yim los teeb tsa los siv ua lub luag haujlwm uas xav tau rau kev tsim qauv no.