Code de mesure de distance des capteurs à ultrasons
Les capteurs à ultrasons sont des outils formidables pour mesurer la distance et détecter des objets sans contact réel avec le monde physique. Ils sont utilisés dans plusieurs applications, comme la mesure du niveau de liquide, la vérification de la proximité et même plus populairement dans les automobiles pour aider à l’auto-parking ou les systèmes anti-collision. Auparavant, nous avons également construit de nombreux projets de capteurs à ultrasons, comme la détection du niveau d’eau, le radar à ultrasons, etc. C’est un moyen efficace de mesurer précisément de petites distances. Dans ce projet, nous avons utilisé le capteur à ultrasons HC-SR04 avec Arduino pour déterminer la distance d’un obstacle par rapport au capteur. Le principe de base de la mesure de distance par ultrasons est basé sur l’ECHO. Lorsque des ondes sonores sont transmises dans l’environnement, les ondes reviennent à l’origine sous forme d’ECHO après avoir heurté l’obstacle. Il suffit donc de calculer le temps de parcours des deux sons, c’est-à-dire le temps d’émission et le temps de retour à l’origine après avoir heurté l’obstacle. Comme nous connaissons la vitesse du son, nous pouvons, après quelques calculs, calculer la distance. Nous allons utiliser cette même technique pour ce projet Arduino de mesure de distance, alors commençons.
Comment mesurer une distance à l’aide d’un capteur à ultrasons et d’un arduino ?
Dans ce tutoriel, nous allons apprendre comment fonctionne le capteur à ultrasons HC-SR04 et comment l’utiliser avec Arduino. Il s’agit du capteur le plus populaire pour mesurer la distance et réaliser des robots évitant les obstacles avec Arduino.
Le capteur est composé de deux transducteurs à ultrasons. L’un est l’émetteur qui émet des impulsions sonores ultrasoniques et l’autre est le récepteur qui écoute les ondes réfléchies. Il s’agit en fait d’un SONAR utilisé dans les sous-marins pour détecter les objets sous-marins.
Le capteur a 4 broches. VCC et GND vont aux broches 5V et GND de l’Arduino, et les broches Trig et Echo vont à n’importe quelle broche numérique de l’Arduino. Avec la broche Trig, nous envoyons l’onde ultrasonore de l’émetteur, et avec la broche Echo, nous écoutons le signal réfléchi.
Le module émet un ultrason à 40 000 Hz qui se déplace dans l’air et s’il y a un objet ou un obstacle sur son chemin, il rebondira vers le module. En tenant compte du temps de parcours et de la vitesse du son, vous pouvez calculer la distance.
Afin de générer les ultrasons, nous devons mettre la broche Trig sur un état haut pendant 10 µs. Cela enverra une rafale ultrasonique de 8 cycles qui se déplacera à la vitesse du son. La broche Echo passe à l’état haut immédiatement après l’envoi de cette salve d’ultrasons de 8 cycles, et elle commence à écouter ou à attendre que cette onde soit réfléchie par un objet.
Mesure de distance à l’aide d’un capteur à ultrasons et d’un arduino avec affichage lcd
La mesure de la distance d’un objet à travers l’air est utilisée dans un grand nombre d’applications telles que le contrôle de robots évitant les obstacles, le contrôle de véhicules, la canne aveugle, les applications médicales, etc. Le capteur à ultrasons est l’une des options les moins chères et les plus facilement disponibles pour mesurer la distance pour des besoins similaires. Ce capteur peut être facilement interfacé avec Arduino ou NodeMCU ou tout autre microcontrôleur et ne nécessite que 8 à 10 lignes de code pour mesurer la distance à travers l’air.
Donc ici, dans ce projet de bricolage, nous utilisons le capteur à ultrasons et Arduino Uno pour construire un système de mesure de distance. Un module LCD 16×2 est également utilisé pour afficher la distance. Commençons donc et voyons la liste des matériaux requis pour le projet.
Un capteur à ultrasons est un dispositif généralement utilisé pour mesurer la distance d’un objet et détecter des objets à l’aide d’ondes sonores ultrasoniques. La tête du capteur émet une onde ultrasonique et reçoit l’onde réfléchie par l’objet. Les capteurs à ultrasons mesurent la distance à l’objet en calculant le temps entre l’émission et la réception.
Capteur ultrasonique Arduino
Le capteur à ultrasons avec Arduino nous permet de mesurer des distances par ultrasons. Il est très courant de trouver ce type de capteur dans les voitures d’aujourd’hui. L’objectif est de montrer comment nous pouvons construire des systèmes réels avec cette carte de prototypage. Je vais détailler la connexion entre les composants et le code nécessaire pour le faire fonctionner.
Pour mesurer des distances avec Arduino, nous pouvons le faire de différentes manières. Il y a le capteur infrarouge, qui utilise les propriétés de la lumière pour calculer la distance, et le capteur ultrasonique Arduino qui utilise les propriétés de la propagation du son pour mesurer les distances. Plus précisément, il utilise les ultrasons. Ces types d’ondes sonores se situent au-dessus du spectre audible par l’homme.
Le fonctionnement est très simple. Le capteur envoie une onde ultrasonique à travers la gâchette, rebondit sur l’objet, et le récepteur ou l’écho détecte l’onde. En sachant combien de temps cette onde a mis à voyager, nous pouvons connaître la distance.
La valeur de la vitesse nous est connue puisque le son se déplace à 343 mètres par seconde. Le temps nous sera renvoyé par le capteur ultrasonique Arduino via l’API Arduino. Avec tout cela, nous pouvons calculer la distance à laquelle se trouve un objet. [icon name = “lightbulb-o” class = “” unprefixed_class = “”] La vitesse du son est de 343 m/s à une température de 20º C. La vitesse augmente ou diminue de 0,6 m/s par degré centigrade. Nous pouvons être plus précis si nous utilisons un capteur de température comme le LM35.