Модуль управления ультразвуковым измерителем дальности

Sonar_Ctrl

Техническое описание

Логика работы модуля строится исходя из управления схемой ультразвукового измерителя мощности Sonar HC-SR04. Задача модуля – формирование активизирующего импульса Trig на сонар, получение отклика от сонара и выдача значения дальности до объекта в сантиметрах.
Sonar_ctrl
Рис. 1. Модуль Sonar_Ctrl

Таблица 1. Таблица портов модуля.
таблица портов модуля

Таблица 2. Таблица параметров модуля.
таблица параметров модуля

Общее описание работы модуля

Модуль Sonar_Ctrl осуществляет:

  • приём запроса на измерение дальности до объекта и выдача значения дальности в см;
  • взаимодействие со схемой сонара.
  • Модуль осуществляет постоянный контроль порта Get_Dist. При обнаружении запроса формируется импульс длительностью 10 мкс на порт Trig, затем ожидается импульс с порта Echo и считается его длительность в микросекундах. После измерения длительность на выходной порт Dist выставляется длительность сигнала поделенная на 58 и одновременно выставляется сигнал готовности измерения SDist.

    При получении сигнала сброса модуль прекращает измерения и выводит нулевой уровень на порт LED.

    Для наглядности можно величину расстояния выводить на светодиод (порт LED) используя ШИМ: чем ближе объект тем ярче будет светить светодиод. Сигнал для ШИМ 8разрядный, т.е. допустимые значения лежат в диапазоне 0 … 255.

    Примем за y – уровень на светодиод, за х – дистанцию до объекта, тогда:

    0 < x < D1 --> y = 255

    D1 < x < D2 --> y = -A*x+B

    D2 < x < ∞ --> y = 0

    Диапазон дальности возьмём от 20 см до 110 см (10 шагов по 10см):

    D1 = 20 cm

    D2 = 110 cm

    Диапазон ШИМ 8разрядный, возьмём 10 шагов по 25: 255 … 30

    Из системы уравнений:

    20 = -A*255+B

    110 = -A*30+B

    получаем:

    y = -2.5*x+305