Ультрозвуковой радар

В этом проекте, мы будем делать ультразвуковой радар. Как известно, авиационные радары излучают направленный пучок микроволнового излучения, который отражается от объектов и возвращается обратно к антенне. Посчитав время возвращенного сигнала и угол поворота можно определить положение объекта в небе. Наш радар будет работать схожим образом, только он будет излучать ультразвуковые волны и высчитывать расстояние по эху. Из-за ограничения сервомотора угол сканирования будет 150 градусам.

Для проекта будет ужно:

• Arduino Mega
• Сервомотор 9g
• HCS-04 (Ультразвуковой датчик)
• Разъемы и провода для макетирования

Соберите схему проекта и подключите Arduino к компьютеру по USB. Загрузите скетч программы в ваш arduino:

// Proje Hocam - Radar Projesi
// Murat DURAN - V2
#include <Servo.h>. 
 
// Ultrasonik Sinyal pinleri
const int trigPin = 10;
const int echoPin = 11;
 
long duration;
int distance;
 
Servo myServo; 
 
void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT); 
  pinMode(echoPin, INPUT); 
  Serial.begin(9600);
  myServo.attach(12); // Servo motor sinyal pini
}
void loop() {
  // 15 derece ile 165 derece arasında dön
  for(int i=15;i<=165;i++){ myServo.write(i); delay(30); distance = calculateDistance(); Serial.print(i); Serial.print(","); Serial.print(distance); Serial.print("."); } for(int i=165;i>15;i--){  
  myServo.write(i);
  delay(30);
  distance = calculateDistance();
  Serial.print(i);
  Serial.print(",");
  Serial.print(distance);
  Serial.print(".");
  }
}
 
int calculateDistance(){ 
   
  digitalWrite(trigPin, LOW); 
  delayMicroseconds(2);
 
  digitalWrite(trigPin, HIGH); 
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH); 
  distance= duration*0.034/2;
  return distance;
}

Для отображения принятых данных на компьютере скомпилируем в C++ простое приложение, которое будет строить график препятствий по данным ультразвукового датчика.

// Proje Hocam - Radar Projesi
// Murat DURAN - V2
import processing.serial.*; // kütüphane entegresi
import java.awt.event.KeyEvent; 
import java.io.IOException;
 
Serial myPort; 
 
String angle="";
String distance="";
String data="";
String noObject;
float pixsDistance;
int iAngle, iDistance;
int index1=0;
int index2=0;
PFont orcFont;
 
void setup() {
   
 size (1366, 700);
 smooth();
 myPort = new Serial(this,"COM3", 9600); // Com portunu seçin
 myPort.bufferUntil('.'); 
 
}
 
void draw() {
   
  fill(98,245,31);
 
  noStroke();
  fill(0,4); 
  rect(0, 0, width, 1010); 
   
  fill(98,245,31); // yeşil renk
 
  drawRadar(); 
  drawLine();
  drawObject();
  drawText();
}
 
void serialEvent (Serial myPort) { 
 
  data = myPort.readStringUntil('.');
  data = data.substring(0,data.length()-1);
   
  index1 = data.indexOf(","); 
  angle= data.substring(0, index1); 
  distance= data.substring(index1+1, data.length()); 
   
 
  iAngle = int(angle);
  iDistance = int(distance);
}
 
void drawRadar() {
  pushMatrix();
  translate(683,700); 
  noFill();
  strokeWeight(2);
  stroke(98,245,31);
  // draws the arc lines
  arc(0,0,1300,1300,PI,TWO_PI);
  arc(0,0,1000,1000,PI,TWO_PI);
  arc(0,0,700,700,PI,TWO_PI);
  arc(0,0,400,400,PI,TWO_PI);
  // draws the angle lines
  line(-700,0,700,0);
  line(0,0,-700*cos(radians(30)),-700*sin(radians(30)));
  line(0,0,-700*cos(radians(60)),-700*sin(radians(60)));
  line(0,0,-700*cos(radians(90)),-700*sin(radians(90)));
  line(0,0,-700*cos(radians(120)),-700*sin(radians(120)));
  line(0,0,-700*cos(radians(150)),-700*sin(radians(150)));
  line(-700*cos(radians(30)),0,700,0);
  popMatrix();
}
 
void drawObject() {
  pushMatrix();
  translate(683,700); 
  strokeWeight(9);
  stroke(255,10,10); // kırmızı renk
  pixsDistance = iDistance*22.5; 
  // 40 cm ye kadar ölçer
  if(iDistance<40){ line(pixsDistance*cos(radians(iAngle)),-pixsDistance*sin(radians(iAngle)),700*cos(radians(iAngle)),-700*sin(radians(iAngle))); } popMatrix(); } void drawLine() { pushMatrix(); strokeWeight(9); stroke(30,250,60); translate(683,700); line(0,0,700*cos(radians(iAngle)),-700*sin(radians(iAngle))); popMatrix(); } void drawText() { pushMatrix(); if(iDistance>40) {
  noObject = "Out of Range";
  }
  else {
  noObject = "In Range";
  }
  fill(0,0,0);
  noStroke();
  rect(0, 1010, width, 1080);
  fill(98,245,31);
  textSize(25);
  text("10cm",800,690);
  text("20cm",950,690);
  text("30cm",1100,690);
  text("40cm",1250,690);
  textSize(40);
  text("Object: " + noObject, 240, 1050);
  text("Angle: " + iAngle +" °", 1050, 1050);
  text("Distance: ", 1380, 1050);
  if(iDistance<40) {
  text("        " + iDistance +" cm", 1400, 1050);
  }
  textSize(25);
  fill(98,245,60);
  translate(390+960*cos(radians(30)),780-960*sin(radians(30)));
  rotate(-radians(-60));
  text("30°",0,0);
  resetMatrix();
  translate(490+960*cos(radians(60)),920-960*sin(radians(60)));
  rotate(-radians(-30));
  text("60°",0,0);
  resetMatrix();
  translate(630+960*cos(radians(90)),990-960*sin(radians(90)));
  rotate(radians(0));
  text("90°",0,0);
  resetMatrix();
  translate(760+960*cos(radians(120)),1000-960*sin(radians(120)));
  rotate(radians(-38));
  text("120°",0,0);
  resetMatrix();
  translate(840+900*cos(radians(150)),920-960*sin(radians(150)));
  rotate(radians(-60));
  text("150°",0,0);
  popMatrix(); 
}

Статья вышла очень краткой, но человек знакомый с Arduino и C++ без труда разберется.