الدرس السادس :التعرف على مستشعر الموجات فوق الصوتية

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته 

الدرس السادس : التعرف على مستشعر الموجات فوق الصوتية .

أهداف هذا الدرس :

1. معرفة التعامل مع مستشعر الموجات فوق الصوتية .

نبذة بسيطة :

في هذا الدرس سوف نقوم بعمل جهاز يستطيع استشعار المسافات بينه وبين الاجسام التي تكون أمامه

وذلك بواسطة مستشعر الموجات فوق الصوتية ,

إذ كانت المسافة بينه وبين الجسم أقل من 10 سنتيمتر  

سوف يضئء اللمبة الحمراء ويصدر صوت تحذيري

أما إذ كانت أكبر من ذلك سوف يضيء اللمبة الخضراء .

وللمعرفة المسافة يمكن الدخول على وضع المراقب التسلسلي بعد رفع الكود للاردوينو .

الدائرة الكهرباية :

آليه عمل حساس الموجات فوق الصوتية (Ultrasonic Sensor) :

يتم إرسال الموجات الصوتية عن طريق منفذ Trig 

 بعد اصطدام الموجات مع الجسم تنعكس ويتم إستقبلها عبر منفذ Echo  

ومن خلال الوقت بين إرسال الموجات ووقت استقبلها يتم حساب المسافة .

ولحساب المسافة نستخدم المعادلة الرياضية التالية :

المسافة = الوقت * السرعة

حيث السرعة تكون ثابته وهي سرعة الصوت 340 متر في الثانية ولكن هنا نحسب الاشارة بـ سنتيمتر وسوف تكون سرعة الصوت تساوي 0.0340 سنتيمتر

ولكن نلاحظ بالصورة ب أن المستشعر سوف يقوم بإرسال وإستقبال إشارة وذلك يسمح بإن تكون قيمة المسافة تتضاعف ونحتاج لتقسيمها على 2

لتصبح المعادلة بالشكل النهائي

المسافة = الوقت *السرعة / 2 .

أقصى حد للمسافة في هذا الحساس هي 4 متر .

الكود البرمجي :

int echoPin =8;
int trigPin =9;
int Led_Red =7;
int Led_Green =6;
int Buzzer=5;
void setup() {
  Serial.begin (9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(Led_Red, OUTPUT);
  pinMode(Led_Green, OUTPUT);
  pinMode(Buzzer, OUTPUT);
}
void loop() {
  long duration; //المدة
  long distance;//المسافة
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delay(15);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delay(10); 
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance= duration*0.034/2;
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  if (distance < 10) { 
  digitalWrite(Led_Red,HIGH);
  digitalWrite(Buzzer,HIGH);
  digitalWrite(Led_Green,LOW);
}
 else {
    digitalWrite(Led_Red,LOW);
  digitalWrite(Buzzer,LOW);
    digitalWrite(Led_Green,HIGH);} 
 delay(500);
}

شرح الكود البرمجي :

لفهم الكود بشكل جيد يمكنك الرجوع إلى الدروس السابقة .

  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delay(10);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delay(15); 

في بداية الاستشعار للمسافة نحتاج إلى إرسال موجة قصيرة وذلك لكي يتم تهيئة الاستشعار .

  digitalWrite(trigPin, LOW);

هذا الامر  لإيقاف تهيئة الاستشعار .

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

الدالة وظيفتها هي حساب مدة الوقت بين إرسال الموجات الصوتية من Trig pin وحتى إنعكاس الموجات وإستقبالها من خلال Echo pin  ,

عندما يكون منفذ Echo  في حالة HIGH تعني بإن تم إستقبال الاشارة المنعكسة .

distance= duration*0.034/2;

نلاحظ هنا استخدمنا لقانون المسافة لايجادها بوحدة سنتيمتر .

حل تحدي السابق :

التحدي مذكور في هذا المقال 

https://3alam.pro/articles/microcontroller/waduino-series-movement-sensor/

يمكنك تحميل حل التحدي السابق من هنا 

Waduino_2.ino

تحدي بسيط :

قم بتحويل وحدة المسافة من سنتيسمتر إلى متر .

وإلى هنا نصل إلى نهاية هذا الدرس

ونراكم بالدرس القادم إن شاء الله.