Arduino radarski sustav koji koristi android aplikaciju za obradu i ultrazvučni senzor

Ovo je zanimljiv projekt u kojem istražujemo snagu Arduina i Androida kako bismo stvorili nadzorni uređaj koji koristi Arduino i Ultra Sonic Sensor za emitiranje informacija u mobilnu aplikaciju (Android) pomoću Bluetootha.

Sigurnost i sigurnost naša je primarna briga od davnina. Instaliranjem sigurnosne kamere koja ima noćni način rada s mogućnošću nagiba i pomicanja izgorjet će velika rupa na našim džepovima. Stoga napravimo ekonomičan uređaj koji radi gotovo isto, ali bez ikakvih video značajki.

Ovaj uređaj prepoznaje predmete uz pomoć ultrazvučnog senzora i stoga može raditi čak i tijekom noći. Također montiramo američki (Ultra Sonic) senzor preko servo motora, ovaj se servo motor može postaviti ili automatski okretati za skeniranje područja ili se može ručno rotirati pomoću naše mobilne aplikacije, tako da ultrazvučni senzor možemo usmjeriti u naš traženi smjer i osjetimo predmete koji su tamo prisutni. Sve informacije osjetljive na američkom senzoru bit će emitirane na naš pametni telefon pomoću Bluetooth modula (HC-05). Tako će raditi kao Sonar ili Radar.

Zanimljivo zar ??…. Pogledajmo što bismo trebali za ovaj projekt.

Zahtjevi:

Hardver:

Napajanje + 5V (za napajanje koristim svoju Arduino (drugu) ploču)
Arduino Mega (možete koristiti bilo što, od pro minija do Yuna)
Servo motor (bilo koja ocjena)
Bluetooth modul (HC-05)
Ultra zvučni senzor (HC-SR04)
Breadboard (nije obavezan)
Spajanje žica
Android mobitel
Računalo za programiranje

Softver:

Arduino softver
Android SDK
Obrada Androida (za stvaranje mobilne aplikacije)

Kad smo spremni s našim materijalima, krenimo s izradom hardvera. Za lakše razumijevanje podijelio sam ovaj vodič na Arduino Part i Processing Part. Ljudi koji su novi u obradi ne trebaju se puno bojati jer je na kraju vodiča dan cjelovit kôd koji se kao takav može koristiti.

Preuzimanje i instaliranje softvera:

Arduino IDE može instalirati ovdje. Preuzmite softver u skladu s vašim OS-om i instalirajte ga. Arduino IDE zahtijevat će upravljački program za komunikaciju s vašim Arduino hardverom. Ovaj upravljački program trebao bi se automatski instalirati nakon spajanja ploče s računalom. Pokušajte prenijeti program za treptanje iz primjera kako biste bili sigurni da je Arduino pokrenut.

Obrada IDE može instalirati ovdje. Obrada je izvrsna aplikacija otvorenog koda koja se može koristiti za mnoge stvari, ima različite načine rada. U "Java modu" možemo stvoriti računalne programe za Windows (.EXE datoteke), a u "Android modu" možemo stvoriti Android mobilne aplikacije (.APK datoteke), a također ima i druge načine poput "Python mode" gdje vam mogu pisati python programe. Ovaj vodič neće pokriti osnove obrade, stoga ako želite ovdje naučiti java programiranje ili obradu na ovom sjajnom YouTube kanalu.

Arduino hardverski dio i shema sklopa:

Ovaj projekt uključuje puno komponenata poput servo motora, Bluetooth modula, ultrazvučnog senzora itd. Stoga, ako ste apsolutni početnik, bilo bi preporučljivo započeti s nekim osnovnim uputstvom koje uključuje ove komponente, a zatim se vratiti ovdje. Ovdje pogledajte naše razne projekte o servo motoru, Bluetooth modulu i ultrazvučnom senzoru.

Sve komponente ne napaja sam Arduino, jer servo motor, Bluetooth modul i američki senzor zajedno crpe puno struje koju Arduino neće moći izvoriti. Stoga je strogo preporučljivo koristiti bilo kakvo vanjsko napajanje + 5V. Ako nemate vanjsko napajanje + 5 V na dohvat ruke, možete dijeliti komponente između dvije Arduino ploče kao što sam to učinio. Spojio sam Servos tračnice za napajanje na drugu Arduino ploču (crvena boja), a na Arduino mega povezao sam Bluetooth modul HC-05 i ultrazvučni senzor HC-SR04. OPREZ: Uključivanjem svih ovih modula pomoću jedne Arduino ploče ploča će se spržiti Arduino regulator napona.

Dijagram povezivanja za ovaj Sonar projekt zasnovan na Arduinu dan je u nastavku:

Jednom kad su veze uspostavljene, montirajte američki senzor na vaš servo motor kao što je prikazano dolje:

Za postavljanje senzora upotrijebio sam mali plastični komad koji je bio u mom smeću i dvostruku bočnu traku. Možete smisliti vlastitu ideju da učinite isto. Postoje i servo držači dostupni na tržištu koji se mogu koristiti u istu svrhu.

Jednom kada se Servo montira i daju veze, trebao bi izgledati otprilike ovako.

Slijedite sheme na vrhu ako pogrešno povežete kakve veze. Počnimo sada programirati Arduino Mega koristeći Arduino IDE.

Dio Arduino softvera:

Moramo napisati svoj kôd kako bismo mogli izračunati udaljenost između predmeta i Ultra Sonic senzora i poslati ga u našu mobilnu aplikaciju. Također moramo napisati kod za čišćenje našeg servo motora i također se kontrolirati iz podataka koje prima Bluetooth modul. Ali ne brinite, program je puno jednostavniji nego što možete zamisliti, zahvaljujući Arduinu i njegovim knjižnicama. Kompletni kôd naveden je u nastavku odjeljka koda.

Ispod se koristi funkcija da servo motor automatski prelazi s lijeva na desno (170 do 10) i opet s desna na lijevo (10 do 170). Dvije for petlje koriste se za postizanje istog. Funkcija us () naziva se unutar obje funkcije za izračunavanje udaljenosti između senzora i objekta i emitiranje na Bluetooth. Daje se kašnjenje od 50 ms da bi se servo polako okretao. Što se motor sporije okreće, točna su vaša očitanja.

// ** Funkcija za čišćenje servoa ** // void servofun () {Serial.println ("Sweeping"); // za otklanjanje pogrešaka za (posc = 10; posc <= 170; posc ++) // Korištenje 10 do 170 stupnjeva sigurno je od 0 do 180 jer neki servo možda neće raditi na ekstremnim anđelima {servo.write (posc); // postavljanje položaja kašnjenja servo motora (50); nas(); // mjerenje udaljenosti objekata koji pjevaju američki senzor} for (posc = 170; posc> = 10; posc--) {servo.write (posc); kašnjenje (50); nas(); // mjerenje udaljenosti objekata pjevaju američki senzor} Serial.println ("Scan Complete"); // za zastavicu za otklanjanje pogrešaka = 0; } // ** Kraj funkcije servo pometanja ** //

Kao što je ranije rečeno, servo motorom se također može ručno upravljati s pametnog telefona. Jednostavno prijeđite prstom udesno da se motor kreće udesno, a ulijevo da se motor pomiče ulijevo. Gornja funkcija koristi se za postizanje istog. Bluetooth modul će izravno primiti anđeo servo motora i pohraniti ga u varijablu BluetoothData , tada je servo položaj u tom anđelu pomoću linije servo.write (BluetoothData).

// ** Funkcija ručnog upravljanja servom ** // void manualservo () {us (); // Dobivamo vrijednost od korisnika i kontroliramo servo ako (Blueboy.available ()) {BluetoothData = Blueboy.read (); Serial.println (BluetoothData); servo.write (BluetoothData); Serial.println ("Napisano"); if (BluetoothData == 'p') {zastava = 0; }}} // __ Kraj funkcije ručnog upravljanja __ //

Udaljenost prisutna objekta se izračunava ispod funkciji. Radi s jednostavnim formulama koje Brzina = Udaljenost / vrijeme. Budući da znamo brzinu američkog vala i potrebno vrijeme, udaljenost se može izračunati pomoću gornjih formula.

// ** Funkcija mjerenja udaljenosti ** // void us () {int duration, distance; digitalWrite (trigPin, HIGH); delayMicroseconds (1000); digitalWrite (trigPin, LOW); trajanje = pulsIn (echoPin, HIGH); udaljenost = (trajanje / 2) / 29,1; // Izračunava udaljenost od senzora if (udaljenost <200 && udaljenost> 0) Blueboy.write (udaljenost); } // // __ Funkcija mjerenja kraja udaljenosti __ //

Ako sumnjate u program, slobodno upotrijebite odjeljak za komentare za svoje upite. Dakle, kada smo spremni s našim kodom, možemo odmah izbaciti kod u naš hardver. No, nadzorni uređaj neće početi raditi dok se ne poveže s Android aplikacijom. Također na kraju provjerite da li videozapis radi u potpunosti.

Android mobilna aplikacija za ultrazvučni radar:

Ako ne želite napraviti vlastiti program i umjesto toga samo želite instalirati isti program korišten u ovom vodiču, slijedite korake u nastavku.

1. APK datoteku možete izravno preuzeti s donje poveznice. Ova APK datoteka napravljena je za Android verzije 4.4.2 i novije (Kitkat iznad). Izdvojite APK datoteku iz zip datoteke.

Android aplikacija za ultrazvučni radar

2. Prenesite.Apk datoteku s računala na mobilni telefon.

3. Omogućite instaliranje aplikacije iz Nepoznatih izvora u postavkama androida.

4. Instalirajte aplikaciju.

Ako se uspješno instalira, na vašem telefonu naći ćete instaliranu aplikaciju pod nazivom „Zelobt“, kao što je prikazano dolje:

Ako ste instalirali ovaj APK, tada možete preskočiti donji dio i prijeći na sljedeći odjeljak.

Programiranje vlastite aplikacije korištenjem Processing:

Možete koristiti gore navedenu.APK datoteku ili možete izraditi vlastitu aplikaciju pomoću Obrade kako je ovdje objašnjeno. Uz malo znanja o programiranju, vrlo je jednostavno napisati vlastiti kôd za android aplikaciju. Međutim, ako tek započinjete, nije preporučljivo započeti s ovim kodom jer je malo viši od početne razine.

Ovaj program koristi dvije knjižnice, naime, „Ketai knjižnicu“ i „ControlP5 knjižnicu“ . Ketai knjižnica koristi se za kontrolu cijelog hardvera koji se nalazi u našem mobilnom telefonu. Ova biblioteka lako može pristupiti stvarima poput telefona, razine baterije, vrijednosti senzora blizine, vrijednosti senzora akcelerometra, Bluetooth opcija upravljanja itd. U ovom programu koristimo ovu knjižnicu za uspostavljanje komunikacije između telefona Bluetooth i Arduino Bluetooth (HC-05). „ControlP5 knjižnica” se koristi za zemljište grafova za naš radarski sustav.

Kompletan Android programa nalazi se u privitku, možete ga preuzeti odavde.

OPREZ: Ne zaboravite instalirati gore spomenute biblioteke i nemojte kopirati samo zalijepiti dio koda, jer kôd uvozi slike iz mape podataka koja je ukupno data u gornjem privitku. Stoga preuzmite i koristite samo to.

Nakon što završite s dijelom za kodiranje i uspješno ga sastavite, možete izravno povezati svoj mobilni telefon s računalom putem podatkovnog kabela i kliknuti na gumb za reprodukciju da biste aplikaciju zaglupili na svoj mobilni telefon. Također provjerite i naše druge projekte obrade: Ping Pong igra koristeći Arduino i Smart Radio kontrolirani FM radio pomoću Obrade.

Radno objašnjenje:

Sada smo spremni s našim hardverskim i softverskim dijelom. Uključite hardver i uparite svoj mobitel s Bluetooth modulom. Jednom kad se uparite, otvorite svoju aplikaciju "Zelobt" koju smo upravo instalirali, a sada pričekajte sekundu i trebali biste primijetiti da se vaš Bluetooth modul (HC-05) automatski povezuje s vašim pametnim telefonom. Nakon uspostavljanja veze dobit ćete sljedeći zaslon:

Možete primijetiti da na vrhu zaslona stoji povezano s: Naziv uređaja (adresa hardvera). Također prikazuje trenutni anđeo servo motora i udaljenost između američkog senzora. Na crvenoj podlozi na temelju izmjerene udaljenosti također je ucrtan plavi graf. Što se objekt bliže, plavo područje postaje više. Grafikon izmjeren kada se neki objekti postave u blizini također je prikazan na drugoj gornjoj slici.

Kao što je ranije rečeno, svojim servo motorom možete upravljati i iz mobilne aplikacije. Da biste to učinili, jednostavno kliknite gumb Stop. To će zaustaviti automatski pogon vašeg servoa. Na dnu zaslona možete pronaći i kružni kotačić koji će se prelaskom rotirati u smjeru sata ili u smjeru suprotnom od sata. Prevlačenjem ovog kotača možete i natjerati da se vaš servo motor okreće u tom smjeru. Kotačić i grafikon koji se ažuriraju prijelazom prikazani su na donjoj slici.

Arduino kôd naveden je u nastavku, a ovdje je APK datoteka za android aplikaciju. Rad cijelog projekta prikazan je u video ispod. Nadam se da ste razumjeli projekt. Ako imate bilo kakvih upita, upotrijebite odjeljak za komentare u nastavku.