Ультразвуковой дальномер Breakout Garden: подключение, настройка и начало работы

Ультразвуковой дальномер поможет мобильным роботам определять расстояния до объектов, объезжать препятствия или строить карту помещения.

Сенсор отлично подойдёт к роботам с разъёмом Breakout Garden, например MiniBit или Bit:Bot XL.

Дальномер Breakout Garden выполнен на основе популярного сенсора HC-SR04P, где P означает совместимость модуля с напряжением от 3,3 до 5 вольт. Поэтому все технические подробности аналогичны дальномеру HC-SR04P.

Ультразвуковой дальномер измеряет расстояние между датчиком и объектом с помощью эхолокации. Передатчик излучает ультразвуковую волну на частоте, неуловимой человеческим слухом. Достигая препятствие, сигнал отражается и возвращается на эхо-приёмник. Зная время, за которое звук проходит от передатчика до приёмника, рассчитывается расстояние до объекта.

Ультразвуковой дальномер подключается к роботам и другим платформам через разъём Breakout Garden на 5 контактов. В качестве примера подключите сенсор к платформе MiniBit.

1. Подключите и настройте платформу MiniBit.
2. Установите дальномер в соответствующий разъём на роботе MiniBit.

1. Добавьте блок вывода данных в консоль.
   1. Зайдите в меню: Последовательный порт и выберите блок Последовательный порт записать линию.
   2. Добавьте выбранный блок в цикл блока Постоянно.
2. Добавьте блок считывания данных с дальномера.
   1. Зайдите в меню: Окно компонентов MiniBit Sensors Ultrasonic и выберите блок read sonar as.
   2. Добавьте выбранный блок в блок Последовательный порт записать линию.
3. Добавьте блок паузы для читабельности данных с дальномера.
   1. Зайдите в меню: Окно компонентов Основное и выберите блок пауза (мс).
   2. Добавьте выбранный блок в цикл При начале. Значения оставьте 100 по умолчанию.
4. Блоки управления готовы, нажмите на иконку со значком USB для загрузки программы в плату micro:bit.
5. После прошивки micro:bit, откройте монитор последовательного порта и протестируйте дальномер приближением/отдалением на наличие препятствий.

1. Переключите визуальный режим Makecode на текстовый редактор JavaScript.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   example-read-distance-javascript.js

   basic.forever(function () {
       serial.writeLine("" + (minibit.sonar(mbPingUnit.Centimeters)))
       basic.pause(100)
   })

3. После прошивки micro:bit, откройте монитор последовательного порта и протестируйте дальномер приближением/отдалением на наличие препятствий.

1. Переключите визуальный режим Makecode на текстовый редактор MicroPython.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   example-read-distance-python.py

   def on_forever():
       serial.write_line("" + str((minibit.sonar(mbPingUnit.CENTIMETERS))))
       basic.pause(100)
   basic.forever(on_forever)

3. После прошивки micro:bit, откройте монитор последовательного порта и протестируйте дальномер приближением/отдалением на наличие препятствий.

На модуле расположена пара ультразвуковых преобразователей сигналов.

• Передатчик (Transmiter) предназначен для передачи ультразвуковых волн в окружающее пространство.
• Приёмник (Receive) предназначен для приема отраженных ультразвуковых волн от предметов окружающего мира.

Сенсор подключается у мобильным ботам и другим платформам через универсальный разъём Breakout Garden на 5 контактов:

• Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
• Сигнальный (D) — пин данных шины I²C. В дальномере не используется.
• Сигнальный (C) — пин тактирования шины I²C. В дальномере не используется.
• Сигнальный (S) — пин отправки и приёма данных с дальномера. В модуле HC-SR04 это два разных пина TRIG и ECHO, которые на текущей плате объединены в один пин S.
• Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.

• Модель: Ультразвуковой дальномер Breakout Garden
• Совместимость: роботы micro:bit
• Аппаратный интерфейс: Breakout Garden (5 pins)
• Напряжение питания: 3,3 В
• Максимальный потребляемый ток: до 15 мА
• Частота ультразвука: 40 кГц
• Диапазон расстояний: 2–400 см
• Угол измерения: до 15°
• Размеры: 46×30×14,7 мм

• Ультразвуковой дальномер Breakout Garden в магазине.
• Векторное изображение сенсора