O que é um sensor de ultrassons?
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Os sensores de ultrassons são dispositivos que utilizam ondas sonoras ultrassom para saber a que distância está um objeto. O seu funcionamento é simples. Emitem uma onda ultrassom (utilizando algo parecido com uma coluna, que se chama emissor). Essa onda propaga-se, e ao encontrar um obstáculo, faz ricochete. São muito utilizados em robots para detetar objetos à sua frente, de forma a não chocarem contra eles. |
Os sensores de ultrassons permitem medir a distancia até aos objetos que estejam à sua frente. Como podes ver, o sensor de ultrassons do ZUM Kit tem duas partes: uma é o emissor e a outra, o recetor. Numa delas, é emitida uma onda ultrassom que tu não consegues ouvir. Essa onda viajará pelo ar, até chocar contra qualquer objeto que esteja à sua frente, faz ricochete e volta até ao robot, e o recetor ouve-a. Como já sabemos o valor da velocidade do som (343,2 metros/segundo), ao medirmos o tempo que demora a onda a ir e a voltar, podemos calcular a distancia até ao obstáculo. Graças aos sensores ultrassom poderás criar projetos em que podes saber a distancia até aos objeto. Por exemplo, o teu robot consegue saber a distancia até um obstáculo, para poder desviar-se.
Para este projecto precisas de:
- 1 x ZumBloq Buzzer
- 1 x ZumBloq Sensor de ultrassons
- Uma placa controladora ZUM BT 328 ou compatível com Arduino UNO
- Um cabo USB
Já tens tudo? Mãos à obra! Vamos fazer um sistema de alarme semelhante aos que usam os carros quando estão a estacionar, e que te avisam quando estás muito perto de outro carro.
Exercício 1. Programar a placa controladora para que o buzzer soe à medida que se vai aproximando de um objeto.
Neste exemplo faremos um programa que faz com que o sensor de ultrassons atue da seguinte forma:
Quando se aproxima a menos de 40 centímetros de um objeto, emite um aviso intermitente. O tempo de espera entre um aviso e outro, vai depender da distância ao obstáculo (quanto mais perto estiver do objeto, mais rápida a frequência dos avisos).
O funcionamento é o mesmo que o dos sensores dos carros, utilizados para auxiliar no estacionamento. À medida que nos aproximarmos de outro carro ou de uma parede, soa um aviso que vai aumentando a sua rapidez.
Vamos fazê-lo, um passo de cada vez:
1) Conectar o buzzer no pino digital 10 e o sensor ultrassom como indica no esquema. É muito importante conectar bem os cabos! O pino Echo e o pino Trigger, que no sensor se chamam ECH (cabo vermelho) e TRI (cabo azul) devam ser conectados a um pino de sinal (na tua bq ZUM BT-328 são de cor amarela), enquanto que os outros dois cabos, conectam-se da seguinte forma:
- Cabo preto em qualquer pino preto
- Cabo laranja em qualquer pino vermelho
O pino Trigger é aquele que ordena ao sensor de ultrassons que envie a onda. O pino Echo é ativado quando a onda regressa. Desta forma, a distância em metros será o tempo que passa desde que activamos o pino Trigger e a receção da onda no pino Echo dividida por 343 e dividido por 2 (já que a velocidade do som é 343 metros/segundo e estamos a calcular ida e volta -> distancia = tempo / 343 * 1/2)
2) Vamos criar o código no bitbloq. Como podemos observar, no bloco do sensor de ultrassons apenas necessitamos indicar em que pinos conectamos o ECHO (ECH) e o TRIGGER (TRI).
Experimenta programá-lo em bitbloq e verás que funciona na perfeição.
Achas que consegues modificar tu mesmo o programa, para que faça o seguinte?
- Quando se aproxima a menos de 10 centímetros de um objeto, emite um aviso durante 500 milissegundos (como está quase a chocar contra um obstáculo, o aviso dura bastante).
- Quando se aproxima a menos de 40 centímetros de um objeto, emite um aviso intermitente. O tempo de espera entre um aviso e outro dependerá da distância (quanto mais perto estiver do objeto, mais rapidamente soam os avisos).
