Der Ultraschallsensor kann eingesetzt werden um kontaktlos eine Distanz zu messen, sein Messbereich reicht von ca.2-300 cm und die Genauigkeit liegt bei ca. einem Zentimeter. Ich möchte in diesem Tutorial zwei praktische Beispiele darstellen, die bestimmt jeder auf die ein oder andere weise kennt. Die Schaltungen auf dieser Seite haben nur experimentellen Charakter und schützen im Ernstfall ggf. nicht vor Schaden.
Wie funktioniert ein Ultraschallsensor?
Der Lautsprecher des Sensor sendet ein Ultraschallsignal aus. Das an einem Objekt reflektierte Signal empfängt der Sensor wiederum. Die Distanz wird über die Zeit ermittelt, die die Ultraschallwellen benötigen um zum Sensor zurückzukehren. Das Sigal hat eine Geschwindigkeit von ca 1230 km/h in trockener Luft bei 20 Grad. Der Sensor gibt natürlich keine Distanzangabe in Zentimeter aus, sondern verschiedene Zahlen die manuell auf den Distanzbereichdes Sensors eingestellt werden muss. Dazu wird ein Minimal- und ein Maximalwert festgelegt in dessen Bereich die Messwerte des Sensors skaliert werden. Dieser Schritt ist in ArduBlock nicht nötig, da hier schon eine fertige Bibliothek integriert ist. Das angezeigte Ergebnis ist als ein Zentimeter Wert.
Arduino Ultraschall Abstandssensor mit Ardublock Programm
Egal ob beim vorwährt oder rückwärts fahren, die meisten neuen Autos "piepsen" wenn vor oder hinter ihnen ein Hindernis ist. Aber auch als Schutz vor Auffahrunfällen kann diese Schaltung helfen, da sie den Fahrer akustisch vor einer zu geringen entfernen warnt.
Die Hardware ist rel. einfach. Der Ultraschall Sensor bekommt Spannung und die beiden Kontakte Echo und Trig gehen auf den digitalen Pin 7 des Arduino.
Der Piezo Summer kommt mit VCC an Pin 6 und dann gegen GND.
Die Software mit Ardublock ist rel. übersichtlich, da Ardublock die Daten bereits in Zentimetern umrechnet und ausgibt. Um diesen Wert abfragen und ausgeben zu können braucht es ein Variable. Über den Serial Print wird die Distanz in Zentimetern und ob ein Gefahr bestehlt oder nicht angezeigt.
Ist die Entfernung nun kleiner als der eingestellt Wert beginnt der Piezo zu summen. Wird er wieder größer, hier der Piezo auf zu Summen, weil die Bedingung nicht mehr erfüllt ist.
Hier ein Screenshot von Serial Monitor. Die Zahlen ist die errechnetet Distanz und der Text die Warnung bzw. die Freigabe.
Arduino Ultraschall Einparkhilfe mit Ardublock Programm
Die Hardware bei der Parkhilfe ist fast gleich nur dass drei LEDs an die digitalen Ausgänge, über einen 220 Ohm Widerstand angeschlossen werden.
Die Software im ersten Beispiel schaltet die LEDs der Reihe nach an, so wie man es aus dem Auto kennt. Dabei wird über eine Bedingung jeweils abgefragt, ob das Auto schon näher als (...) Zentimeter an dem Hindernis ist. Entfernt sich das Auto gehen die Lampen wieder aus.
Die Software für das zweite Bespiel schaltet die LEDs einzeln. Also entweder ist grün, gelb oder rot an. Das wird erreicht indem die Bedingung um eine "und" Bedingung erweitert wird. Diese zweite Bedingung sorgt dafür das sich Abstand in einem gewissen Abstand befinden muss.
Abstandsmessung mit LCD Display:
Zum Anschluss des Displays bitte das Tutorial über das Display beachten.
Da die Ausgabe in Zentimetern erfolgt, kann das Ergebnis ganz einfach auf einem LCD dargestellt werden. In dem Bespiel unten, wird bei 50cm. zudem eine Warnung ausgegeben.
