Hướng dẫn tự làm thước đo siêu âm siêu cool, đo được lên tới 4 mét, sai số chỉ 1 centimet, giá không đến 300 ngàn

Buzz

Nội dung bài viết

Khi bạn cần đo khoảng cách từ sàn lên trần nhà mà không có thang, bạn sẽ làm thế nào để đo?

Xem thêm

Đọc tóm tắt

- Hướng dẫn tự chế thước đo không gian giá rẻ.
- Sử dụng Arduino và cảm biến siêu âm để đo khoảng cách.
- Cách kết nối cảm biến và màn hình LCD với Arduino.
- Nạp mã code vào Arduino để thước đo hoạt động chính xác.
- Điều chỉnh vận tốc âm thanh để giảm sai số.
- Thực hiện điều chỉnh độ sáng màn hình LCD bằng biến trở 10K ohm.
- Tạo thước đo điện tử giá rẻ và chính xác.
- Lời cảm ơn đến cửa hàng Linh kiện Hà Nội và hướng dẫn tham gia nhóm Facebook để thảo luận và đặt câu hỏi.

Khi bạn cần đo khoảng cách từ sàn lên trần nhà mà không có thang, bạn sẽ làm thế nào để đo?

Trong cuộc sống hàng ngày, khi bạn cần đo khoảng cách từ điểm này đến điểm khác và thước thông thường không đủ, bạn sẽ làm gì? Mua một thước laser đắt tiền hay cách nào khác? Hôm nay, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn tự chế một thước đo không gian có tính năng tương tự như thước laser với chi phí chỉ vài trăm ngàn đồng.

Chuẩn bị

Một bộ kit Arduino UNO R3 (giá khoảng 180.000 đồng)
Một cảm biến siêu âm SRF-05 hoặc SRF-04 (giá khoảng 30.000-50.000 đồng)
Một màn hình LCD 16x2 (giá khoảng 50.000-100.000 đồng tùy chọn)
Một biến trở 10K ohm (giá khoảng 10.000 đồng)
Một Broad test mạch (giá khoảng 20.000 đồng)
Dây nối Đực Đực, Đực cái (giá khoảng 7000 đồng)

Bạn có thể tham khảo và đặt mua sản phẩm tại đây

Bước 1:

Cảm biến siêu âm SRF-05 và biến trở 10K ohm

Biến trở 10K ohm

Cắm cảm biến siêu âm SRF-05 và biến trở 10K ohm lên broad test mạch

Cắm dây vào các chân của cảm biến siêu âm SRF-05 và biến trở 10K ohm

Với cảm biến siêu âm SRF-05, cắm dây vào các chân GND, VCC, Trig và chân Echo

Với biến trở 10K ohm, cắm vào 3 chân của biến trở.

Bước 2:

Cắm dây 5V và GND vào Broad test mạch. Dây 5V các bạn cắm vào dải chân ( ) dây GND cắm vào dải chân (-)

Sau đó cắm dây VCC và GND của cảm biến siêu âm vào hai dải ( ) và (-) trên broad test mạch này.

Tiếp theo các bạn cắm hai ngoài ngoài của biến trở vào hai dải này. Các bạn cứ cắm bất kỳ hai dây đều được.

Cắm dây Trig của cảm biến vào chân số 9 và Dây Echo vào chân số 10

Bước 3 Kết nối với màn hình LCD 16x2 với Ardduino

Các chân của màn hình LCD, từ chân VSS đến chân K

Sơ đồ chân:

Chân VSS cắm vào chân GND

Chân VDD cắm vào chân 5V

Chân VO nối với dây giữa của biến trở 10K

Chân RS cắm vào chân 1 của Arduino

Chân RW cắm vào chân GND

Chân E cắm vào chân số 2

Chân D4 cắm vào chân 4 của Arduino

Chân D5 cắm vào chân 5 của Arduino

Chân D6 cắm vào chân 6 của Arduino

Chân D7 cắm vào chân 7 của Arduino

Chân A cắm vào chân 5V

Chân K cắm vào chân GND

Chân VSS cắm vào chân GND

Chân VO nối với dây giữa của biến trở 10K ,Chân RS cắm vào chân 1, Chân RW cắm vào chân GND

Chân E cắm vào chân số 2, Và Chân D4,5,6,7 cắm vào chân số 4 5 6 7 trên Arduino

Chân A cắm vào dải ( ) chân k cắm vào dải (-) trên broad test mạch

Bước 4: Nạp code cho Arduino

Các bạn kết nối Arduino với máy tính và mở Arduino trên máy tính lên sau đó copy đoạn code này vào.

#include

LiquidCrystal lcd(1, 2, 4, 5, 6, 7);

const int trigPin = 9;

const int echoPin = 10;

long thoigian;

int khoangcach;

void setup() {

lcd.begin(16,2);

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

thoigian = pulseIn(echoPin, HIGH);

khoangcach= thoigian*0.034/2;

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print('KHOANG CACH LA:');

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(khoangcach);

lcd.print(' cm ');

delay(10);

}

Công thức để tính khoảng cách là:

Khoảng cách (quảng đường) = (Thời gian x tốc độ âm thanh)/2 Với tốc độ âm thanh là 340 m/s

Các bạn lưu ý dòng in đậm trong đoạn mã trên. Theo công thức đúng là 0.034 nhưng trong thực tế với cảm biến siêu âm và nhiệt độ môi trường mà chúng tôi thử nghiệm, cần điều chỉnh vận tốc âm thanh lên 380m/s tức là 0.038 để cảm biến hoạt động chính xác và không có sai số. Hãy điều chỉnh công thức này phù hợp với cảm biến và nhiệt độ môi trường của bạn để thước hoạt động chính xác nhất.

Công thức tính toán bị sai lệch một phần do cảm biến và một phần do vận tốc truyền âm thanh trong không khí bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ của môi trường. Vận tốc âm thanh tỉ lệ thuận với hệ số đàn hồi của môi trường và tỉ lệ nghịch với khối lượng riêng của môi trường. Khi nhiệt độ tăng, không khí bị dãn nở khiến cho khối lượng riêng của không khí bị giảm. Vì vậy, khi nhiệt độ môi trường tăng, vận tốc truyền âm thanh cũng tăng theo. Ngoài ra, vận tốc còn phụ thuộc vào độ ẩm trong không khí, vì độ ẩm làm thay đổi khối lượng riêng của không khí.

Bấm vào biểu tượng chữ V để thực hiện dịch mã

Bấm vào biểu tượng mũi tên để thực hiện nạp mã

Sau khi nạp mã xong, thước đo đã sẵn sàng hoạt động.

Nó hoạt động rất chính xác và không có sai số.

Để điều chỉnh độ sáng tối của màn hình LCD, điều chỉnh biến trở 10K ohm.

Chúng ta đã hoàn tất chiếc thước đo trong không gian. Đơn giản phải không nào? Chỉ cần các module sẵn có, bạn đã có thể tự tạo ra một chiếc thước điện tử không thua kém các sản phẩm đắt tiền.

Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn tới cửa hàng Linh kiện Hà Nội đã hỗ trợ chúng tôi trong quá trình thực hiện bài viết này!

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào trong quá trình thực hành, hãy tham gia nhóm Facebook tại đây để đặt câu hỏi và thảo luận.

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.

Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]

Các câu hỏi thường gặp

Cách đo khoảng cách từ sàn lên trần mà không có thang như thế nào?

Có thể sử dụng một cảm biến siêu âm kết hợp với Arduino và màn hình LCD. Các linh kiện này sẽ giúp đo khoảng cách chính xác và đơn giản mà không cần thang.

Thước đo khoảng cách tự chế có thể thay thế thước laser không?

Có, thước đo tự chế với cảm biến siêu âm và Arduino có thể thay thế thước laser với chi phí thấp, nhưng cần chú ý đến điều chỉnh vận tốc âm thanh để chính xác.

Linh kiện cần chuẩn bị để tự chế thước đo khoảng cách là gì?

Bạn cần chuẩn bị bộ kit Arduino UNO R3, cảm biến siêu âm SRF-05, màn hình LCD 16x2, biến trở 10K ohm, và một số dây nối để hoàn thành thước đo tự chế.

Làm thế nào để kết nối màn hình LCD với Arduino trong dự án này?

Màn hình LCD kết nối với Arduino qua các chân VSS, VDD, VO, RS, RW, E, và D4-D7. Cần đảm bảo đúng sơ đồ nối dây để hiển thị kết quả chính xác.

Công thức tính khoảng cách trong dự án đo bằng cảm biến siêu âm là gì?

Công thức tính khoảng cách là: Khoảng cách = (Thời gian x tốc độ âm thanh) / 2. Lưu ý cần điều chỉnh tốc độ âm thanh để phù hợp với môi trường và cảm biến.