Простой робот с ультразвуковым датчиком растояния HC-SR04

Продолжение цикла статей - Построй Сам Робота.
Сегодня расмотрим постройку самого простого робота с ультразвуковым датчиком растояния HC-SR04.

Начнем с концепции: мы хотим робота, который может самостоятельно передвигаться по комнате, при этом объезжать все препятствия, встречаемые на своем пути. Задачу поставили. Теперь бегом по магазинам!
Есть такие варианты: сделать самому всё, купить детальки (например Tamiya ) и собрать из них, либо же купить готовое.

Выбираем второй вариант :)

Нужные материалы: 1. Ультразвуковой дальномер HC-SR04

2. Плата с микроконтролером arduino Nano или подобные

3. Motor Shield драйвер электродвигателей

4. Мотор-редуктор с колесом - 2шт.

5. Платформа робота (любая или самодельная)



Схема подключения



Программа для контролера 

Итог наших трудов. Робот завершен, все работает :)








Видео заезда робота


Принцип работы ультразвукового дальномера HC-SR04.
Девайс представляет из себя модуль с двумя пъезоизлучателями, один из которых служит излучателем, а второй - приемником ультразвуковой волны; плюс управляющая электроника для управления излучателем и приемником. Для подключения модуль имеет 4-х контактный разъем: два из которых питание (требуется 5 вольт), и еще два для общения с микроконтроллером. 

Интерфейс связи тут организован очень просто: на вход подаем короткий умпульс длительностью 10-15 микросекунд и ждем импульса на выходе. Как только до приемника дойдет отраженная волна, модуль сам рассчитает расстояние и выдаст на ногу Echo импульс высокого уровня длинной до 25 мс. Длина выходного импульса будет пропорциональна расстоянию до препятствия от которого отразилась ультразвуковая волна. Нам остается только поймать этот импульс, посчитать его длину и перевести это значение в расстояние.





Технические характеристики 
Напряжение питания: 5V 
Ток покоя: < 2 мА 
Эффективный угол обзора: < 15 ° 
Диапазон расстояний: 2 см - 500 см 
Разрешение: 0,3 см

Характеристики потырены с документации на модуль. Кроме этого производитель приводит формулу, по которой рассчитывать расстояние в зависимости от длительности импульса.
S=F/58 ; где S - дистанция в сантиметрах, F - длина импульса в микросекундах

Как видно, даже знать скорость звука не обязательно. 

с ув. Диденко Руслан (RUS_D)