Есть приложения.

ВВЕДЕНИЕ 7
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
Свойства звуковых волн 10
Применение ультразвуковых волн 11
Виды и принцип работы различных дальномеров 13
Лазерный дальномер 15
Оптический дальномер 17
Нитевый дальномер 18
Ультразвуковой дальномер 19
Ультразвуковой дальномер HC-SR04 25
Способы подключения датчика с помощью макетной платы 27
Настройка среды разработки программирования Arduino IDE 31
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 38
Разработка схемы подключения ультразвукового дальномера на базе платформы Arduino 38
Разработка программы для нахождения расстояния при помощи ультразвукового датчика HC-SR04 46
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 54
6. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 56
Общий обзор опасных и вредных факторов 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 70
ПРИЛОЖЕНИЕ 71
Купить

Развитие современной электроники и схемотехники позволяет получить в миниатюрных устройствах возможности, которые ранее были доступны для габаритных и дорогих устройств. Одним из таких миниатюрных приборов является ультразвуковой датчик HC-SR04, который позволяет использовать физические свойства ультразвука в компактных и автономных устройствах.
Объектом исследования дипломной работы является ультразвуковой дальномер, осуществляющий измерения расстояния от наблюдателя до измеряемого объекта.
Предметом исследования является свойства распространения ультразвуковых волн в пространстве.
Цель исследования - проектирование и реализация устройства для измерения расстояния. Изучение возможностей практического применении ультразвуковых волн в жизнедеятельности человека.
Задачи исследования:
• Исследовать свойства звуковых волн
• Определить и выявить области применения звуковых волн
• Изучить ультразвуковой датчик HC-SR04
• Разработать и описать алгоритм работы устройства
• Предложить область применения принципов, заложенных в работу устройства, в практических применениях.
Главной задачей дипломной работы состоит в разработке принципиальной схемы реализуемого устройства, а также разработке программного кода в среде разработки Arduino IDE и реализовать данный проект в компактном корпусе, для удобного использования на практики.
Для достижения поставленной цели, были использованы следующие методы научного исследования - эмпирические и теоретические. Из эмпирических методов наибольшее влияние на работу оказали:
- наблюдение;
- описание;
- сравнение;
- измерение;
- эксперимент;
- моделирование.
Из теоретических методов:
- аксиоматический;
- абстрагирование;
- анализ;
- синтез;
- индукция.
Практическая значимость ультразвуковых устройств применены в различных областях нашей жизни, таких как: в системе умного дома; в системах парктроников в автомобиле (помощь водителю при парковке автомобиля); в устройствах, которые обеспечивают энергосбережение помещений и охрану объектов; подводные лодки используют ультразвуковые волны (сонар) для обнаружения других судов; также применяют для измерения глубин (эхолот); океанографы используют сонар (чтобы отобразить контуры дна водоема); также используется при поиске нефти; используется в медицине (УЗИ) или эхоскопия; в промышленности для чистки поверхностей от мельчайших инородных частиц.
Благодаря развитию микроэлектроники датчики расстояния получили широкое распространение ввиду своей миниатюрности и дешевизны. Особенно они востребованы в робототехнике, в автономных устройствах, потому что они имеют компактные размеры, потребляют мало электроэнергии и при этом с ними очень удобно работать. Понятие датчика. В настоящее время датчиком принято называть элемент, который преобразует получаемую от среды информацию в электрический сигнал с целью дальнейшей передачи информации на какое-то другое устройство. Обычно датчик является конструктивно обособленной частью измерительной системы. Датчики применяются повсеместно: в автомобилях, системах отопления, водоснабжения, на производстве, в медицине, даже в заведениях общепита для измерения температуры с целью определения степени готовности блюда.
Актуальность данной темы заключается в том, что данное устройство может создать самостоятельно любой желающий. При создании данного устройства, будут получены практические знания в области монтажа радио деталей, сборки модулей (радио компонентов) в компактный корпус, что в конечном итоге приведет к готовому устройству используемое в бытовых нуждах, способное заменить дорогостоящие приборы. Также немаловажным навыком при создании данного устройства, будет изучения программирования в среде программирования Arduino IDE на языке С++ с дополнениями для программирования плат Arduino. Данный язык очень прост для изучения.
Устройство, созданное в ходе дипломной работы, был реализован при помощи, следующих компонентов: микроконтроллера на платформе Arduino Nano 328p с помощью которого организован сбор и передача данных; ультразвуковой датчик НС-SR04 для определения расстояния; дисплея на драйвере TM74HC595 для вывода показаний; ползунковых переключателей SS-12F15 для переключения режима и включения/выключения устройства; надежного корпуса из ABS пластика в который помещаются все компоненты.
Новизной данного устройства является применение медианных фильтров, что привело к высокой точности измерений (около 3 мм). При всем этом стоимость будет достаточно небольшой, по сравнению с готовыми устройствами на рынке, что является основным фактором.

Купить