سیستم رادار مانیتوردار با آردوینو و سنسور التراسونیک

اول از همه بریم سراغ سیم‌کشی. شاید تو نگاه اول مدار شلوغ به نظر برسه، اما اصلا پیچیده نیست. قدم به قدم جلو می‌ریم تا اتصالات رو دقیق و بی‌نقص انجام بدی.

ما کلا سه تا قطعه اصلی داریم: سنسور التراسونیک، سروو موتور و نمایشگر TFT. برای تغذیه اولیه، پایه‌های VCC و GND همه این ماژول‌ها رو به خروجی‌های 5 ولت و GND آردوینو متصل کن.

اتصالات سنسور التراسونیک HC-SR04

برای سنسور فاصله، پایه TRIG رو به پین دیجیتال D9 و پایه ECHO رو به پین D10 آردوینو متصل کن.

سیم‌کشی سروو موتور

پایه سیگنال (سیم زرد یا نارنجی رنگ) سروو موتور رو هم مستقیم به پین D6 آردوینو وصل کن.

وصل کردن نمایشگر TFT

برای راه‌اندازی نمایشگر TFT، پین CS رو به D10، پین RESET رو به D8، پین A0 رو به D9، پین SDA رو به D11 و در نهایت پین SCK رو به D13 وصل کن. (نکته: چون ممکنه در نسخه‌های مختلف کد، پین‌های نمایشگر و سنسور با هم تداخل داشته باشن، حتما قبل از اتصال نهایی پین‌های تعریف شده داخل کدهای نرم‌افزار رو یه چک بکن).

بعد از اینکه سیم‌کشی تموم شد، آردوینو رو با کابل به کامپیوتر وصل کن. پورت و نوع برد رو در نرم‌افزار انتخاب کن و کدها رو آپلود کن. حالا مدار رو یه تست اولیه بزن.

اگه مانیتور روشن شد و گرافیک رادار رو نشون داد و سروو موتور هم شروع به چرخیدن کرد، یعنی کار رو عالی انجام دادی و مدارت آماده‌ست. استفاده از سیم‌های جامپر رنگی می‌تونه بهت کمک کنه تا مسیر پین‌ها رو گم نکنی.

در صورتی که می‌خوای پروژه رو دائمی کنی، استفاده از بردهای سوراخ‌دار و لحیم‌کاری قطعات، بهترین راه برای جلوگیری از قطعی سیم‌هاست. وقتی مطمئن شدی مدارت کاملا پایداره و بی‌نقص کار می‌کنه، می‌تونیم بریم سراغ ساخت بدنه و قاب برای این دستگاه خفن.

+2

حالا که مدارت جواب داده، باید بهش یه سر و شکل مرتب بدیم. لزومی نداره حتما طراحی خاصی رو کپی کنی؛ دستت کاملا بازه تا بر اساس خلاقیت خودت یه استند براش بسازی.

اگر به پرینتر سه‌بعدی دسترسی داری، می‌تونی یه قاب ساده و قالب‌بندی‌شده برای سنسور التراسونیک طراحی کنی و با تراکم 30 درصد (بدون نیاز به پایه نگهدارنده یا ساپورت) پرینتش بگیری تا سنسور خیلی شیک روی سروو موتور سوار بشه.

برای نمایشگر هم یه هولدر مستطیلی ساده کار رو راه میندازه تا مانیتور به صورت ایستاده روی استند قرار بگیره و راحت بتونی صفحه‌اش رو ببینی.

اما اگر پرینتر سه‌بعدی نداری، اصلا جای نگرانی نیست! خیلی راحت می‌تونی با استفاده از یه تکه کارتن یا مقوای ضخیم، این پایه‌ها رو بسازی. فقط کافیه ابعاد قطعات رو با خط‌کش اندازه بگیری، جای سنسور و مانیتور رو روی کارتن دربیاری و با کاتر ببری. این روش هم خیلی کم‌هزینه‌ست و هم سریع آماده می‌شه.

بریم برای سرهم کردن نهایی قطعات. پیشنهاد می‌کنم قبل از چسباندن دائمی، یه بار چیدمان ماژول‌ها رو روی استندت امتحان کنی تا مطمئن بشی سیم‌ها بیش از حد کشیده نمی‌شن و همه‌چیز سر جای خودش مرتبه.

اول قاب سنسور التراسونیک رو به بازوی سروو موتور متصل کن تا بتونه به راحتی با چرخش موتور به چپ و راست حرکت کنه. بعد نمایشگر TFT رو توی قاب خودش قرار بده تا در برابر ضربه محافظت بشه. حالا همه قطعات رو روی صفحه پایه‌ای که آماده کردی بچین و با چسب دوطرفه یا چسب حرارتی محکم‌شون کن.

نکته مهم اینه که برد آردوینو رو طوری روی پایه قرار بدی که پورت USB و پین‌هاش به راحتی در دسترس باشن. این‌طوری اگه بعدا خواستی تغییری تو کدها ایجاد کنی، نیازی نیست کل کاردستی رو از هم باز کنی.

برای اینکه سنسور التراسونیک دید بهتری داشته باشه و موقع چرخش به سیم‌ها گیر نکنه، بهتره سروو موتور رو با یه پایه کوچیک کمی بالاتر از سطح سایر قطعات قرار بدی.

قبل از روشن کردن دستگاه، زاویه سنسور رو یه بار به صورت دستی چک کن تا مطمئن بشی می‌تونه یه میدان 180 درجه رو بدون هیچ مانع فیزیکی اسکن کنه. نباید هیچ سیمی تو مسیر چرخشش قرار داشته باشه.

کار کردن با این رادار واقعا هیجان‌انگیزه! کافیه کابل USB آردوینو رو به یه پاوربانک یا شارژر موبایل وصل کنی. به محض اینکه برق جریان پیدا می‌کنه، مانیتور روشن می‌شه، گرافیک رادار بالا میاد و سروو موتور شروع می‌کنه به جاروب کردن محیط روبروش.

دستت رو در فاصله‌های مختلف جلوی سنسور بگیر. می‌بینی که دقیقا مثل رادارهای واقعی، نقاط سبز رنگی روی نمایشگر ظاهر می‌شن که نشون‌دهنده فاصله و زاویه دست تو نسبت به دستگاه هستن. این پروژه نشون می‌ده چطور می‌شه داده‌های نامرئی یک سنسور ساده رو به یه رابط کاربری گرافیکی و جذاب تبدیل کرد.

ساخت این رادار مینیاتوری یکی از بهترین پروژه‌ها برای درک نحوه کار سیستم‌های اسکن محیط و تبدیل داده‌های سنسورها به گرافیک تصویری روی مانیتوره. ترکیب حرکت مکانیکی، پردازش اطلاعات فاصله‌سنجی و برنامه‌نویسی نمایشگر، حسابی آدم رو سر ذوق میاره.

امیدوارم از ساخت این پروژه خفن لذت برده باشی و روی میز کارت حسابی خودنمایی کنه. حتما نظرت رو درباره این مدار برامون بنویس و اگه موقع مونتاژ، سیم‌کشی یا آپلود کدها سوالی داشتی، تو بخش دیدگاه‌ها بپرس تا با هم بررسیش کنیم و مشکلت رو حل کنیم.