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Qu’est-ce qu’un capteur à ultrasons ?

ultrasonido Un capteur à ultrasons utilise les ultrasons pour mesurer la distance à laquelle se trouve un objet. Son fonctionnement est simple. Un ultrason est émis (par le biais d’une sorte de haut-parleur, appellé émetteur), il se propage et rebondit sur l’obstacle qu’il rencontre. Ce type de capteur est très souvent utilisé en robotique pour permettre aux robots de détecter les objets qui se tiennent devant eux et de ne pas entrer en collision avec eux.

Le capteur à ultrasons permet de mesurer la distance à laquelle se trouvent les objets devant lui. Comme tu peux le constater, le capteur à ultrasons du ZUM Kit comporte deux parties : un émetteur et un récepteur. L’émetteur émet un ultrason, une onde d’une fréquence que tu ne peux pas entendre, cette onde traverse les airs jusqu’à ce qu’elle rencontre un objet, alors elle rebondit et revient vers le robot et est recueillie par le récepteur. Comme nous connaissons la vitesse du son (343,2 mètres/seconde), en mesurant le temps écoulé entre l’émission et le retour de l’onde, nous pouvons déterminer la distance à laquelle se trouve l’obstacle. Grâce au capteur à ultrasons, tu pourras programmer ton robot pour qu’il détermine la distance à laquelle se trouve un obstacle et qu’il l’évite. Aujourd’hui tu auras besoin de :

  1. 1 x ZumBloq Buzzer
  2. 1 x ZumBloq Capteur à ultrasons
  3. Une carte contrôleur ZUM BT 328 ou une carte compatible avec Arduino UNO
  4. Un câble USB

C’est parti ! Nous allons élaborer un système d’alarme similaire à celui utilisé au moment du stationement pour alerter le conducteur quand son véhicule se rapproche dangereusement d’un autre véhicule.

Exercice 1. Programmer la carte contrôleur pour que le buzzer sonne à mesure qu’un objet se rapproche.

Voici ce que nous voulons programmer : Quand un objet est à moins de 40 centimètres, un bip intermittent est émis. La fréquence des bips dépendra de la distance (plus l’objet sera proche et plus les bips seront rapprochés). Le principe est le même que celui des capteurs des voitures souvent utilisés pour aider au stationnement. Plus la voiture se rapproche d’un autre véhicule ou d’un mur, plus la fréquence des bips augmente. Procédons étape par étape:1) Connecte le buzzer à la broche numérique 10, et le capteur à ultrasons comme indiqué sur le schéma ci-dessous. Attention à bien connecter les câbles ! Les broches Echo et Trigger, appellées ECH (câble rouge) et TRI (câble bleu) sur le capteur, doivent être connectées à une broche de signal (elles sont de couleur jaune sur la bq ZUM BT-328). Les deux autres câbles doivent être connectés comme suit :

  • Câble noir connecté à n’importe quelle broche noire
  • Câble orange connecté à n’importe quelle broche rouge

ZUM-ULTRASNIC-6

La broche Trigger ordonne au capteur d’émettre un ultrason. La broche Echo s’active au retour de l’onde. Donc la distance (en mètres) parcourue correspond au temps s’écoulant entre l’activation de la broche Trigger et la réception de l’onde par la broche Echo, divisé par 343 puis par 2. En effet la vitesse du son est de 343 mètres par seconde et il s’agit d’un aller-retour. 2) Programme dans bitbloq. Comme tu peux le voir, en ce qui concerne le bloc du capteur à ultrasons, il suffit de spécifier les broches auxquelles nous avons connecté ECHO (ECH) et TRIGGER (TRI).

ultrasonido_bitbloq

Essaie donc de réaliser ce programme dans bitbloq et tu verras que ça marchera comme sur des roulettes ! Tu peux également essayer de modifier le programme. Voici une idée :

    • À moins de 10 centimètres d’un objet, un bip est émis pendant 500 millisecondes (comme le choc est imminent, le bip est prolongé).