## Progetto 18：Sensore a ultrasuoni ### Progetto 18.1：Rilevamento della distanza ad ultrasuoni 1\. **Descrizione** Il sensore a ultrasuoni utilizza il sonar per determinare la distanza da un oggetto, come fanno i pipistrelli. Offre un’eccellente rilevazione della distanza senza contatto, con alta precisione e letture stabili in una soluzione facile da usare. Include moduli trasmettitore e ricevitore ultrasonici. Il sensore a ultrasuoni viene impiegato in un’ampia gamma di progetti elettronici per la creazione di applicazioni di rilevamento ostacoli e misura della distanza, oltre a molte altre applicazioni. ![](./media/Makecode_0180b169.png) Il modulo ultrasonico emetterà onde ultrasoniche dopo il segnale di trigger. Quando le onde ultrasoniche incontrano un oggetto e vengono riflesse, il modulo genera un segnale di eco, permettendo così di determinare la distanza dell’oggetto dal tempo di differenza tra il segnale di trigger (TRIG) e il segnale di eco (ECHO). Come mostra l’immagine, è come due occhi. Uno è l’estremità trasmittente, l’altro è l’estremità ricevente. Secondo lo schema di cablaggio soprastante, la porta integrata del modulo sensore ultrasonico è collegata alla porta 5V G P15 P16 sulla piastra base driver del motore micro:bit. Il pin Trig (T) è controllato da P15 del micro:bit e il pin Echo (E) è collegato a P16. ![](./media/Makecode_1174e0ec.png) 2\. **Principio di funzionamento** ![](./media/Makecode_8ff02741.png) (1) Portare TRIG a livello basso, quindi generare un impulso alto di almeno 10 µs; (2) Dopo il trigger, il modulo invierà automaticamente otto impulsi ultrasonici a 40 kHz e rileverà se c’è un ritorno del segnale; (3) Se c’è un ritorno del segnale, quando ECHO (E) emette un livello alto, la durata del livello alto corrisponde al tempo dalla trasmissione alla ricezione delle onde ultrasoniche. Quindi distanza di test = durata del livello alto \*340m/s\*0.5.  3\. **Parametri** - Tensione di esercizio: 3-5.5V (DC) - Corrente di esercizio: 15mA - Frequenza di lavoro: 40 kHz - Distanza massima di rilevamento: circa 3 m - Distanza minima di rilevamento: 2-3 cm - Precisione: fino a 0,2 cm - Angolo di rilevamento: inferiore a 15 gradi - Impulso di trigger in ingresso: 10 µs livello TTL - Segnale di eco in uscita: segnale di livello TTL (alto), proporzionale alla distanza 4\. **Preparazione** - Inserire la scheda micro:bit nello slot del keyestudio 4WD Mecanum Robot Car V2.0 - Inserire le batterie nel vano porta batterie - Portare l’interruttore di alimentazione su ON - Collegare il micro:bit al computer tramite cavo USB - Aprire la versione Web di Makecode 5\. **Codice di test** ![](./media/Makecode_497760b1.png) Fare clic su “JavaScript” per visualizzare il corrispondente codice JavaScript: ![](./media/Makecode_387f3243.png) 6\. **Risultato del test** Scaricare il codice sul micro:bit, mantenere il cavo USB collegato e posizionare l’interruttore POWER su ON. Il valore della distanza verrà visualizzato sul monitor. ![](./media/Makecode_2cd74c16.png) Il monitor mostra la distanza tra l’ostacolo e il sensore a ultrasuoni (come mostrato sotto). ![](./media/Makecode_422adea3.png) Aprire CoolTerm, cliccare su Options per selezionare SerialPort. Impostare la porta COM e la velocità di trasmissione a 115200 baud (la velocità della comunicazione seriale USB del Micro:bit è 115200 nel test). Cliccare “OK” e “Connect”. Il monitor seriale di CoolTerm visualizza il valore della distanza come segue: ![](./media/Makecode_69b06998.png) ### Progetto 18.2：Evitamento con ultrasuoni ![Img](./media/Makecode_13139b46.png) 1\. **Descrizione** In questo progetto integreremo un sensore a ultrasuoni e un’auto per realizzare un’auto con comportamento di evitamento basato su ultrasuoni. Il principio è rilevare la distanza tra l’auto e l’ostacolo tramite il sensore a ultrasuoni per controllare il movimento dell’auto intelligente. 2\. **Preparazione** - Inserire la scheda micro:bit nello slot del keyestudio 4WD Mecanum Robot Car V2.0 - Inserire le batterie nel vano porta batterie - Portare l’interruttore di alimentazione su ON - Collegare il micro:bit al computer tramite cavo USB - Aprire la versione Web di Makecode 3\. **Diagramma di flusso** ![Img](./media/Makecode_e2adae4b.png) 4\. **Codice di test** ![](./media/Makecode_05a4740b.png) ![Img](./media/Makecode_d7879887.png) Fare clic su “JavaScript” per visualizzare il corrispondente codice JavaScript: ![](./media/Makecode_c8f86a24.png) ![](./media/Makecode_13baf1d6.png) 5\. **Risultato del test** Scaricare il codice sul micro:bit, accendere il dispositivo e posizionare l’interruttore POWER su ON. Quando la distanza dall’ostacolo è maggiore di 20 cm, l’auto avanza; altrimenti l’auto intelligente svolta a sinistra. ### Progetto 18.3：Seguimento con ultrasuoni ![Img](./media/Makecode_d17a7889.png) 1\. **Descrizione** Nella lezione precedente abbiamo appreso il principio base del sensore di line tracking. Ora combineremo il sensore a ultrasuoni con l’auto per realizzare un’auto follower a ultrasuoni. Il sensore a ultrasuoni rileva la distanza dall’ostacolo e controlla lo stato di movimento dell’auto. 2\. **Preparazione** - Inserire la scheda micro:bit nello slot del keyestudio 4WD Mecanum Robot Car V2.0 - Inserire le batterie nel vano porta batterie - Portare l’interruttore di alimentazione su ON - Collegare il micro:bit al computer tramite cavo USB - Aprire la versione Web di Makecode 3\. **Diagramma di flusso** ![Img](./media/Makecode_f5026aed.png) 4\. **Codice di test** ![](./media/Makecode_03b95531.png) Fare clic su “JavaScript” per visualizzare il corrispondente codice JavaScript: ![](./media/Makecode_a93c8245.png) 5\. **Risultato del test** Scaricare il codice sul micro:bit, posizionare l’interruttore POWER su ON sullo shield; l’auto intelligente sarà in grado di seguire l’ostacolo e muoversi.