描述

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何使用 Magicbit 核心開發(fā)板制作簡單的雷達(dá)系統(tǒng)。為此，我們使用 HC-SR04 超聲波傳感器并顯示數(shù)據(jù)，我們使用處理環(huán)境。讓我們開始吧。

理論與方法論

首先，讓我們討論一下這是如何工作的。原理很簡單。首先，我們將傳感器圍繞垂直軸連續(xù)旋轉(zhuǎn) 180 度。在該運(yùn)動(dòng)中，我們從各個(gè)角度從超聲波傳感器獲取到最近物體的距離數(shù)據(jù)。對于這個(gè)過程，我們使用 Magicbit 核心板。之后，我們必須建立與處理環(huán)境的連接以顯示我們的數(shù)據(jù)。因此我們使用具有合適波特率的串行通信協(xié)議。然后我們使用處理IDE設(shè)計(jì)我們的雷達(dá)系統(tǒng)接口。在那個(gè) IDE 中，我們配置串行通信以通過串行獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此，我們與 Magicbit 進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，并顯示從 Magicbit 發(fā)送到處理 IDE 的數(shù)據(jù)。

硬件設(shè)置

對于這個(gè)項(xiàng)目，我們主要使用了三個(gè)硬件組件。它們是Magicbit、伺服電機(jī)和超聲波傳感器。所有這些部分之間的連接如下圖所示。

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超聲波傳感器使用 3.3 v 供電。因此我們使用Magicbit板的右下端口將超聲波傳感器連接到Magicbit。但是伺服電機(jī)使用5V才能正常工作，因此我們使用左下端口將伺服電機(jī)與Magicbit連接。在這種情況下，我們使用魔位伺服連接器模塊。但如果你沒有那個(gè)模塊，你可以使用三根跳線連接 5V 到 5V，Gnd 到 Gnd，信號引腳連接到 Magicbit 上的 26 引腳。

構(gòu)建電路后，我們需要構(gòu)建小型機(jī)械部件。使用小螺母將單側(cè)伺服連接器設(shè)置為伺服電機(jī)。然后使用一些 L 形支架或適當(dāng)?shù)姆绞綄鞲衅鞴潭ㄔ谠撨B接器上。在整個(gè)系統(tǒng)之后，我們固定在面包板上。但是您可以使用其他表面來安裝伺服和 Magicbit。

軟件設(shè)置

軟件方面有點(diǎn)復(fù)雜。為了正確理解，

讓我們看看 Arduino IDE 代碼以及該代碼是如何工作的。

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對于驅(qū)動(dòng)伺服，我們使用 ESP32 伺服庫。該庫幾乎包含在 Arduino IDE 中的魔術(shù)位板管理器中。為了處理超聲波傳感器，我們使用 newPing 庫。

下載 zip 文件，然后轉(zhuǎn)到工具>包含庫>在 Arduino 中添加 Zip 庫。現(xiàn)在選擇您下載的新引腳庫的 zip 文件。為了與處理進(jìn)行通信，我們使用了 115200 波特率的串行通信。這是 ESP32 最合適的頻率。在每個(gè)角度，我們都使用此協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)。該數(shù)據(jù)包括距傳感器最近的前方物體的距離、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。使用兩個(gè) for 循環(huán)，我們在兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)我們的伺服。當(dāng)旋轉(zhuǎn)一度時(shí)，我們發(fā)送了 4 次串行數(shù)據(jù)。其原因您可以在處理部分說明中理解。

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現(xiàn)在是時(shí)候看看處理環(huán)境了。這是基于java的編程軟件。我們可以在處理IDE的這個(gè)草圖中編寫我們的程序草圖。我們還可以通過運(yùn)行我們的程序來生成視覺輸出。您也可以將輸出作為 2D 和 3d 對象。不僅如此，它還可以用于圖像處理等等。

在處理草圖中，我們首先使用簡單的圖形函數(shù)設(shè)計(jì)我們的數(shù)據(jù)顯示界面。在代碼開始時(shí)，我們通過包含串行庫來建立串行通信。在設(shè)置功能中，您必須根據(jù)用于將 Magicbit 與計(jì)算機(jī)連接的 USB 端口進(jìn)行一些更改。當(dāng)您設(shè)置 Arduino IDE 以上傳代碼時(shí)，您可以使用 Arduino IDE 檢查您的端口。然后在處理草圖的設(shè)置部分更改 com 端口名稱。當(dāng)串口數(shù)據(jù)可用時(shí)，自動(dòng)觸發(fā) Serialevent 函數(shù)。因此，代碼的主要邏輯包含在串行事件中，以防止角度和數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)有新數(shù)據(jù)可用時(shí)，我們根據(jù)我們的角度在屏幕上畫一條線。此時(shí)如果沒有檢測到物體，那么整線是綠色的。如果不是，則根據(jù)傳感器到物體的距離，線的某些部分將變?yōu)榧t色。同樣根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向，我們在該線附近繪制另外 200 條線，綠色水平降低。在每個(gè) Main 之間，我們有 0.25 度的差異。因此，我們在每度旋轉(zhuǎn)中一次從 Magicbit 獲得 4 個(gè)讀數(shù)。因此，我們可以在屏幕上創(chuàng)建漂亮的搜索手。

將代碼成功上傳到魔術(shù)并成功設(shè)置硬件部分后，打開處理IDE并通過單擊運(yùn)行按鈕運(yùn)行代碼。現(xiàn)在你有了非常簡單的雷達(dá)系統(tǒng)。

您可以根據(jù)需要自定義代碼。

故障排除。

處理草圖未運(yùn)行。

• 等一段時(shí)間。因?yàn)閱?dòng)時(shí)間取決于您的 PC 和 GPU 性能。
• 檢查處理草圖上的串行端口號是否正確。
• 檢查 USB 連接是否正確固定。
• 檢查超聲波傳感器和 Magicbit 之間的連接。
• 打開串行監(jiān)視器并檢查數(shù)據(jù)是否來自 Arduino。如果不是，那么問題出在您的 Arduino 代碼或 USB 連接上。

伺服不工作

• 檢查 USB 連接是否正確固定
• 檢查接線
• 檢查伺服是否狀況良好。