Sistem radar Arduino menggunakan pemrosesan aplikasi android dan sensor ultrasonik

Ini adalah proyek yang menarik di mana kami mengeksplorasi kekuatan Arduino dan Android untuk membuat perangkat Pengawasan yang menggunakan Arduino dan Sensor Ultra Sonic untuk menyiarkan informasi ke aplikasi seluler (Android) menggunakan Bluetooth.

Keselamatan dan Keamanan telah menjadi perhatian utama kami sejak lama. Memasang kamera keamanan yang memiliki mode malam dengan opsi tilt and pan akan membuat lubang besar di kantong kita. Karenanya mari kita membuat perangkat ekonomi yang melakukan hampir sama tetapi tanpa fitur video.

Perangkat ini mendeteksi objek dengan bantuan Sensor Ultrasonik dan karenanya dapat bekerja bahkan pada malam hari. Juga kami memasang sensor AS (Ultra Sonic) di atas motor servo, motor servo ini dapat diatur untuk berputar secara otomatis untuk memindai area atau dapat diputar secara manual menggunakan aplikasi Seluler kami, sehingga kami dapat memfokuskan sensor ultrasonik di arah yang kami butuhkan dan rasa objek yang ada di sana. Semua informasi yang dirasakan oleh sensor AS akan disiarkan ke ponsel pintar kami menggunakan Modul Bluetooth (HC-05). Jadi itu akan bekerja seperti Sonar atau Radar.

Menarik kan ??…. Mari kita lihat apa yang kita perlukan untuk melakukan proyek ini.

Persyaratan:

Perangkat keras:

• Catu daya A + 5V (Saya menggunakan papan Arduino (lain) saya untuk catu daya)
• Arduino Mega (Anda dapat menggunakan apa saja dari pro mini hingga Yun)
• Servo Motor (peringkat apa saja)
• Modul Bluetooth (HC-05)
• Sensor Ultra Sonic (HC-SR04)
• Breadboard (tidak wajib)
• Menghubungkan kabel
• Ponsel Android
• Komputer untuk pemrograman

Perangkat lunak:

1. Perangkat Lunak Arduino
2. SDK Android
3. Memproses Android (Untuk membuat aplikasi seluler)

Setelah kami siap dengan materi kami, mari kita mulai membangun perangkat keras. Saya telah membagi tutorial ini menjadi Arduino Part dan Processing Part untuk memudahkan pemahaman. Orang-orang yang baru mengenal pemrosesan tidak perlu takut banyak karena kode lengkap diberikan di akhir tutorial yang dapat digunakan seperti itu.

Mengunduh dan Menginstal Perangkat Lunak:

The Arduino IDE dapat diinstal dari sini. Unduh perangkat lunak sesuai dengan OS Anda dan instal. Arduino IDE akan membutuhkan driver untuk berkomunikasi dengan Arduino Hardware Anda. Driver ini akan terinstal secara otomatis setelah Anda menghubungkan papan Anda dengan komputer Anda. Coba unggah program blink dari contoh untuk memastikan Arduino Anda aktif dan berjalan.

The Pengolahan IDE dapat diinstal dari sini. Pemrosesan adalah aplikasi sumber terbuka luar biasa yang dapat digunakan untuk banyak hal, ia memiliki berbagai mode. Dalam "Mode Java" kita dapat membuat aplikasi komputer windows (file.EXE) dan dalam "mode Android" kita dapat membuat Aplikasi seluler Android (file.APK) itu juga memiliki mode lain seperti "mode Python" di mana Anda dapat menulis program python Anda. Tutorial ini tidak akan mencakup dasar-dasar Pemrosesan, oleh karena itu jika Anda ingin belajar pemrograman java atau pemrosesan, kunjungi saluran YouTube yang hebat ini di sini.

Bagian Arduino Hardware dan Diagram Sirkuit:

Proyek ini melibatkan banyak komponen seperti Motor Servo, Modul Bluetooth, Sensor Ultrasonik, dll. Oleh karena itu, jika Anda benar-benar pemula maka disarankan untuk memulai dengan beberapa tutorial dasar yang melibatkan komponen-komponen ini dan kemudian kembali ke sini. Lihat berbagai proyek kami tentang Servo Motor, Modul Bluetooth, dan Sensor Ultrasonik di sini.

Semua komponen tidak ditenagai oleh Arduino itu sendiri karena, motor servo, modul Bluetooth dan sensor AS secara bersamaan menarik banyak arus yang tidak dapat disalurkan oleh Arduino. Oleh karena itu, sangat disarankan untuk menggunakan suplai + 5V eksternal. Jika Anda tidak memiliki suplai + 5V eksternal dalam jangkauan Anda, Anda dapat berbagi komponen antara dua papan Arduino seperti yang telah saya lakukan. Saya telah menghubungkan rel daya Servos ke papan Arduino lain (warna merah) dan menghubungkan modul Bluetooth HC-05 dan sensor Ultrasonik HC-SR04 ke mega Arduino. PERHATIAN: Menghidupkan semua modul ini menggunakan satu papan Arduino akan membakar pengatur tegangan Arduino.

Diagram koneksi untuk Proyek Sonar Berbasis Arduino ini diberikan di bawah ini:

Setelah koneksi dibuat, pasang sensor AS ke motor Servo Anda seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Saya telah menggunakan potongan plastik kecil yang ada di sampah saya dan selotip sisi ganda untuk memasang sensor. Anda bisa mendapatkan ide Anda sendiri untuk melakukan hal yang sama. Ada juga pemegang servo yang tersedia di pasar yang dapat digunakan untuk tujuan yang sama.

Setelah Servo dipasang dan Koneksi diberikan, itu akan terlihat seperti ini.

Ikuti skema di atas jika ada koneksi yang salah. Sekarang mari kita mulai memprogram Arduino Mega menggunakan Arduino IDE.

Bagian Perangkat Lunak Arduino:

Kami harus menulis kode kami sehingga kami dapat menghitung jarak antara objek dan sensor Ultra Sonic dan mengirimkannya ke aplikasi seluler kami. Kami juga harus menulis kode untuk motor servo kami untuk menyapu dan juga dikendalikan dari data yang diterima oleh modul Bluetooth. Tetapi jangan khawatir program ini jauh lebih sederhana daripada yang dapat Anda gambar, berkat Arduino dan pustaka-nya. Kode lengkap diberikan di bawah ini di bagian kode.

Fungsi di bawah ini digunakan agar motor servo secara otomatis menyapu dari kiri ke kanan (170 hingga 10) dan lagi dari kanan ke kiri (10 hingga 170). Dua loop for digunakan untuk mencapai hal yang sama. Fungsi us () dipanggil di dalam kedua fungsi untuk menghitung jarak antara sensor dan objek dan menyiarkannya ke Bluetooth. Penundaan 50 ms diberikan untuk membuat servo berputar perlahan. Semakin lambat motor berputar, semakin akurat pembacaan Anda.

// ** Fungsi servo untuk menyapu ** // void servofun () {Serial.println ("Sweeping"); // untuk debugging untuk (posc = 10; posc <= 170; posc ++) // Menggunakan 10 hingga 170 derajat lebih aman daripada 0 hingga 180 karena beberapa servo mungkin tidak beroperasi pada angel ekstrem {servo.write (posc); // mengatur posisi penundaan motor servo (50); kami(); // mengukur jarak objek menyanyikan sensor AS} untuk (posc = 170; posc> = 10; posc--) {servo.write (posc); penundaan (50); kami(); // ukur jarak objek dengan sensor AS} Serial.println ("Scan Complete"); // untuk debugging flag = 0; } // ** Akhir dari fungsi sapuan Servo ** //

Seperti yang dikatakan sebelumnya motor servo juga dapat dikontrol secara manual dari ponsel pintar. Anda cukup menggesek ke kanan untuk membuat motor bergerak ke kanan dan geser ke kiri untuk membuat motor bergerak ke kiri. Fungsi di atas digunakan untuk mencapai hal yang sama. Malaikat dari motor servo akan langsung diterima oleh modul Bluetooth dan disimpan dalam variabel BluetoothData , kemudian posisi servo di malaikat tersebut dengan menggunakan jalur servo.write (BluetoothData).

// ** Berfungsi untuk mengontrol Servo secara manual ** // void manualservo () {us (); // Dapatkan nilai dari pengguna dan kontrol servo if (Blueboy.available ()) {BluetoothData = Blueboy.read (); Serial.println (BluetoothData); servo.write (BluetoothData); Serial.println ("Tertulis"); if (BluetoothData == 'p') {flag = 0; }}} // __ Akhir dari fungsi kontrol manual __ //

The jarak hadir sebelum objek akan dihitung dengan fungsi di bawah ini. Ia bekerja dengan rumus sederhana yaitu Kecepatan = Jarak / waktu. Karena kita mengetahui kecepatan gelombang AS dan waktu yang ditempuh, jarak tersebut dapat dihitung menggunakan rumus di atas.

// ** Berfungsi untuk mengukur jarak ** // void us () {int length, distance; digitalWrite (trigPin, HIGH); delayMicroseconds (1000); digitalWrite (trigPin, LOW); durasi = pulseIn (echoPin, HIGH); jarak = (durasi / 2) / 29.1; // Menghitung jarak dari sensor if (jarak <200 && distance> 0) Blueboy.write (jarak); } // __ Akhir fungsi pengukuran jarak __ //

Jika Anda memiliki keraguan dalam program ini, silakan gunakan bagian komentar untuk pertanyaan Anda. Jadi, setelah kami siap dengan kode kami, kami dapat langsung membuang kode tersebut ke perangkat keras kami. Tetapi perangkat pengawasan tidak akan mulai berfungsi sampai terhubung ke Aplikasi Android. Juga periksa Video di akhir untuk menyelesaikan pekerjaan.

Aplikasi Seluler Android untuk Radar Ultrasonik:

Jika Anda tidak ingin membuat aplikasi sendiri dan hanya ingin menginstal aplikasi yang sama dengan yang digunakan dalam tutorial ini, Anda dapat mengikuti langkah-langkah di bawah ini.

1. Anda dapat langsung mengunduh file APK dari tautan di bawah ini. File APK ini dibuat untuk Android versi 4.4.2 dan yang lebih baru (Kitkat an di atas). Ekstrak file APK dari file zip.

Aplikasi Android untuk Ultrasonic Radar

2. Transfer file.Apk dari komputer Anda ke ponsel Anda.

3. Aktifkan menginstal aplikasi dari sumber tidak dikenal di pengaturan android Anda.

4. Instal aplikasi.

Jika berhasil diinstal, Anda akan menemukan aplikasi bernama "Zelobt" diinstal di ponsel Anda seperti di bawah ini:

Jika Anda telah menginstal APK ini, maka Anda dapat melewati bagian di bawah ini dan melompat ke bagian berikutnya.

Memprogram Aplikasi Anda sendiri menggunakan Pemrosesan:

Anda dapat menggunakan file.APK yang diberikan di atas atau Anda dapat membuat aplikasi Anda sendiri menggunakan Pemrosesan seperti yang dijelaskan di sini. Dengan sedikit pengetahuan tentang pemrograman, juga sangat mudah untuk menulis kode Anda sendiri untuk aplikasi android Anda. Namun jika Anda baru memulai, tidak disarankan untuk memulai dengan kode ini karena ini sedikit lebih tinggi dari level pemula.

Program ini menggunakan dua perpustakaan yaitu “perpustakaan Ketai” dan “perpustakaan ControlP5” . Perpustakaan ketai digunakan untuk mengontrol semua perangkat keras yang ada di dalam ponsel kita. Hal-hal seperti tingkat baterai ponsel Anda, nilai sensor jarak, nilai sensor akselerometer, opsi kontrol Bluetooth, dll. Dapat dengan mudah diakses oleh perpustakaan ini. Dalam program ini kami menggunakan perpustakaan ini untuk menjalin komunikasi antara ponsel Bluetooth dan Arduino Bluetooth (HC-05). The “ControlP5 perpustakaan” digunakan untuk petak grafik untuk sistem radar kami.

Program android lengkap terlampir, Anda dapat mengunduhnya dari sini.

PERHATIAN: Jangan lupa untuk menginstal library yang disebutkan di atas dan jangan copy paste bagian kode saja, karena kode tersebut mengimpor gambar dari folder data yang semuanya diberikan pada lampiran di atas. Karena itu unduh dan gunakan hanya itu.

Setelah Anda selesai dengan bagian pengkodean dan telah berhasil menyusunnya, Anda dapat langsung menghubungkan ponsel Anda ke komputer melalui kabel data dan mengklik tombol putar untuk membodohi aplikasi ke ponsel Anda. Juga periksa Proyek Pemrosesan kami yang lain: Permainan Ping Pong menggunakan Arduino dan Radio FM yang Dikendalikan Ponsel Cerdas menggunakan Pemrosesan.

Penjelasan Kerja:

Sekarang, kami siap dengan perangkat keras dan perangkat lunak kami. Nyalakan perangkat keras Anda dan pasangkan ponsel Anda ke modul Bluetooth. Setelah dipasangkan, buka aplikasi "Zelobt" Anda yang baru saja kami instal dan sekarang tunggu sebentar dan Anda akan melihat modul Bluetooth Anda (HC-05) secara otomatis terhubung dengan ponsel pintar Anda. Setelah koneksi dibuat, Anda akan mendapatkan layar berikut:

Anda dapat melihat bahwa itu mengatakan terhubung ke: Nama perangkat (alamat perangkat keras) di bagian atas layar. Ini juga menampilkan malaikat motor servo saat ini dan jarak antara sensor AS. Grafik biru juga diplot pada latar belakang merah berdasarkan jarak yang diukur. Semakin dekat objek, semakin tinggi area biru. Grafik yang diukur saat beberapa objek ditempatkan dekat juga ditunjukkan pada gambar kedua di atas.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, Anda juga dapat mengontrol motor servo dari aplikasi seluler Anda. Untuk melakukan ini, cukup klik tombol stop. Ini akan menghentikan servo Anda menyapu secara otomatis. Anda juga dapat menemukan roda melingkar di bagian bawah layar yang bila digesek akan berputar sesuai arah jam atau anti jam. Dengan menggesekkan roda ini Anda juga dapat membuat motor servo Anda berbelok ke arah tertentu. Roda dan grafik diperbarui saat digesek ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Kode Arduino diberikan di bawah ini dan file APK untuk Aplikasi android ada di sini. Pengerjaan proyek lengkap ditunjukkan pada video di bawah ini. Semoga Anda memahami proyek ini. Jika Anda memiliki pertanyaan, silakan gunakan bagian komentar di bawah ini.