Đồ án vi điều khiển: Thiết kế hệ thống cảnh báo lùi xe - ĐH SPKT Đà Nẵng

Đồ án vi điều khiển thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe chi tiết. Cung cấp sơ đồ nguyên lý, mạch phần cứng, lưu đồ thuật toán và code mẫu hoàn chỉnh.

• Tác giả: Ngô Đình Thuận
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Lê Anh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe
• Loại tài liệu: Đồ án vi điều khiển
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Tổng quan thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe

Lùi và đỗ xe luôn là thử thách lớn đối với người điều khiển phương tiện giao thông. Tầm quan sát phía sau xe bị hạn chế bởi nhiều điểm mù nguy hiểm. Các vụ va chạm thường xuyên xảy ra do người lái không quan sát được vật cản thấp hoặc người đi bộ. Đồ án vi điều khiển đề tài thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe ra đời nhằm giải quyết triệt để vấn đề này. Hệ thống ứng dụng công nghệ vi điều khiển hiện đại kết hợp cảm biến thông minh. Cảm biến liên tục quét không gian phía sau để đo lường khoảng cách chính xác. Khi phát hiện chướng ngại vật trong vùng nguy hiểm, thiết bị lập tức phát tín hiệu cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh. Giải pháp này giúp nâng cao mức độ an toàn giao thông, giảm thiểu tai nạn đáng tiếc. Công trình nghiên cứu này còn mang lại giá trị thực tiễn cao cho sinh viên ngành kỹ thuật, giúp làm chủ kỹ thuật lập trình nhúng và thiết kế phần cứng điện tử.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống cảnh báo lùi ô tô

Khu vực đuôi xe ô tô là nơi tập trung nhiều điểm mù nguy hiểm nhất. Gương chiếu hậu truyền thống không thể bao quát toàn bộ không gian phía sau xe. Người lái rất khó phát hiện các vật cản thấp, trẻ nhỏ hoặc vật nuôi. Hệ thống cảnh báo lùi đóng vai trò như mắt thần hỗ trợ tài xế trong mọi điều kiện thời tiết. Thiết bị giúp người lái nhận biết chính xác khoảng cách đến chướng ngại vật theo thời gian thực. Nhờ đó, thao tác lùi và dừng đỗ xe trở nên dễ dàng, chuẩn xác hơn. Thiết bị hạn chế tối đa các va quẹt trầy xước thân vỏ và tai nạn giao thông nghiêm trọng. Việc trang bị hệ thống này là tiêu chuẩn an toàn thiết yếu trên các dòng xe hiện đại.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài vi điều khiển cảnh báo

Mục tiêu cốt lõi của đề tài là xây dựng mô hình phần cứng và giải thuật điều khiển hoàn chỉnh. Đề tài tập trung nghiên cứu nguyên lý hoạt động của sóng siêu âm và cách thức xử lý tín hiệu số. Nhóm nghiên cứu tiến hành lựa chọn vi điều khiển phù hợp, thiết kế mạch nguyên lý và lập trình tối ưu. Sản phẩm hoàn thiện phải đáp ứng tiêu chuẩn về độ nhạy, tính chính xác và tốc độ phản hồi nhanh. Hệ thống cảnh báo tự động thông báo cho tài xế bằng âm thanh ngắt quãng và đèn tín hiệu trực quan. Đề tài giúp sinh viên củng cố kiến thức điện tử cơ bản và rèn luyện kỹ năng giải quyết bài toán kỹ thuật thực tế.

II. Phân tích nguyên lý hệ thống cảnh báo lùi xe vi điều khiển

Hệ thống cảnh báo khoảng cách lùi hoạt động dựa trên cơ chế thu phát sóng phản xạ. Cảm biến phát chùm sóng âm tần số cao ra môi trường xung quanh. Khi gặp vật cản, sóng âm phản xạ ngược lại đầu thu của cảm biến. Vi điều khiển ghi nhận chính xác khoảng thời gian từ lúc phát đến lúc nhận xung tín hiệu. Khoảng cách được tính toán dựa trên vận tốc truyền âm trong không khí là 340 mét trên giây. Tuy nhiên, quá trình này đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật như nhiễu sóng và độ trễ tín hiệu. Góc quét của cảm biến có giới hạn nhất định, tạo ra các vùng chết nguy hiểm. Yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm cũng làm sai lệch vận tốc âm thanh. Bề mặt vật cản gồ ghề hoặc mềm xốp có thể hấp thụ sóng âm, làm giảm cường độ tín hiệu phản hồi. Mạch vi điều khiển cần thuật toán lọc nhiễu hiệu quả để loại bỏ dữ liệu sai lệch. Việc phân tích kỹ lưỡng các hạn chế này giúp tối ưu hóa phần cứng và nâng cao độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

2.1. So sánh cảm biến siêu âm và cảm biến điện từ

Hai loại cảm biến phổ biến nhất hiện nay là cảm biến siêu âm và cảm biến điện từ. Cảm biến siêu âm sử dụng sóng cơ học để xác định cự ly vật cản. Ưu điểm nổi bật của loại này là giá thành rẻ, độ nhạy cao và hoạt động tốt khi xe đứng yên. Nhược điểm của cảm biến siêu âm là góc quét hình nón hẹp và dễ bám bụi bẩn. Ngược lại, cảm biến điện từ sử dụng dải ăng-ten dán kín bên trong cản sau. Thiết bị tạo ra từ trường elip liên tục, đảm bảo tính thẩm mỹ cao cho xe. Tuy nhiên, cảm biến điện từ chỉ phát hiện vật thể khi xe đang di chuyển. Do đó, cảm biến siêu âm vẫn là giải pháp tối ưu cho đồ án vi điều khiển.

2.2. Khó khăn kỹ thuật trong đo lường khoảng cách lùi

Quá trình thiết kế mạch đo lường khoảng cách gặp nhiều trở ngại thực tế. Thời gian đáp ứng của cảm biến phụ thuộc vào tốc độ xử lý của vi điều khiển. Hiện tượng phản xạ sóng phức tạp từ mặt đường tạo ra nhiều tín hiệu giả. Bụi bẩn, nước mưa hoặc bùn đất bám trên mắt cảm biến làm suy giảm độ nhạy thu phát. Ngoài ra, việc kết nối quá nhiều chân tín hiệu của màn hình hiển thị làm phức tạp hóa bo mạch. Nhóm thiết kế cần tối ưu hóa sơ đồ dây và sử dụng giao tiếp truyền thông tiết kiệm chân. Việc cân chỉnh ngưỡng khoảng cách báo động đòi hỏi quá trình thử nghiệm lặp lại nhiều lần để đạt độ chuẩn xác cao nhất.

III. Giải pháp thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe tối ưu

Giải pháp thiết kế sử dụng bo mạch vi điều khiển kết nối cảm biến siêu âm HC-SR04. Cảm biến HC-SR04 sở hữu hai đầu phát thu sóng âm với dải đo từ 2 đến 400 centimet. Vi điều khiển phát xung kích hoạt chân Trig trong thời gian 10 microgiây. Chân Echo phản hồi độ rộng xung cao tỉ lệ thuận với khoảng cách vật cản. Màn hình LCD 1602 tích hợp module I2C được sử dụng để hiển thị kết quả đo. Giao tiếp I2C chỉ cần hai dây tín hiệu SDA và SCL, giúp tiết kiệm tối đa tài nguyên chân vi điều khiển. Hệ thống cảnh báo sử dụng còi buzzer và đèn LED để phát tín hiệu nguy hiểm. Khi khoảng cách nhỏ hơn 30 centimet, còi báo động kêu liên tục và đèn LED sáng rực. Thuật toán điều khiển được viết bằng ngôn ngữ C/C++ với cấu trúc module hóa rõ ràng. Chương trình tự động đọc dữ liệu cảm biến, tính toán cự ly và cập nhật liên tục lên màn hình LCD. Mô hình được tích hợp trên khung xe robot điều khiển qua Bluetooth HC-05 để thử nghiệm chuyển động.

3.1. Thiết kế phần cứng và lựa chọn linh kiện mạch

Phần cứng của hệ thống bao gồm các khối chức năng liên kết chặt chẽ. Khối xử lý trung tâm sử dụng bo mạch vi điều khiển Arduino có hiệu năng ổn định. Khối cảm biến đo khoảng cách sử dụng module HC-SR04 với góc quét 15 độ. Khối hiển thị sử dụng màn hình LCD 1602 kết hợp mạch chuyển đổi giao tiếp I2C. Khối cảnh báo gồm còi chíp active buzzer phát âm thanh báo động và đèn LED siêu sáng. Khối chấp hành vận hành động cơ thông qua mạch cầu H module L298. Nguồn điện cấp cho hệ thống sử dụng pin sạc Li-ion đảm bảo điện áp 5V ổn định. Sơ đồ mạch được đấu nối khoa học, cách ly chống nhiễu nguồn hiệu quả.

3.2. Lập trình giải thuật và nạp chương trình điều khiển

Chương trình điều khiển được xây dựng trên môi trường Arduino IDE với cấu trúc tối ưu. Thuật toán khởi tạo các chân tín hiệu, thư viện I2C LCD và cổng giao tiếp nối tiếp. Hàm pulseIn() đo thời gian xung phản hồi từ chân Echo với độ chính xác cao. Công thức tính khoảng cách chia đôi thời gian và chia tiếp cho hệ số vận tốc âm 29.412 microgiây trên centimet. Khi khoảng cách đo được nhỏ hơn hoặc bằng 30 centimet, vi điều khiển kích hoạt còi và đèn. Dữ liệu khoảng cách thời gian thực được hiển thị trực tiếp trên màn hình LCD. Toàn bộ mã nguồn được biên dịch và nạp trực tiếp vào vi điều khiển để vận hành tự động.

IV. Đánh giá kết quả đề tài thiết kế hệ thống cảnh báo lùi xe

Mô hình thực nghiệm của đề tài hoạt động ổn định và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đề ra. Hệ thống phát hiện chướng ngại vật nhanh chóng với sai số đo lường dưới 1 centimet trong dải đo an toàn. Màn hình hiển thị rõ nét khoảng cách thực tế, còi báo phát tín hiệu kịp thời khi gặp vật cản nguy hiểm. Việc tích hợp hệ thống cảnh báo lên mô hình xe điều khiển từ xa chứng minh tính khả thi cao trong thực tế. Đề tài mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trên các phương tiện ô tô dân dụng và xe tự hành công nghiệp. Trong tương lai, hệ thống có thể nâng cấp thêm nhiều cảm biến xung quanh để loại bỏ hoàn toàn các điểm mù. Việc kết hợp camera lùi và thuật toán trí tuệ nhân tạo sẽ nâng cao độ an toàn lên mức tối đa. Đồ án vi điều khiển đề tài thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe là nền tảng vững chắc cho các nghiên cứu chuyên sâu về giao thông thông minh.

4.1. Khả năng ứng dụng thực tế trên phương tiện giao thông

Mô hình cảnh báo lùi xe có chi phí chế tạo thấp nhưng mang lại hiệu quả bảo vệ cao. Thiết bị có thể lắp đặt dễ dàng trên nhiều loại phương tiện cơ giới như xe tải, xe khách và xe gia đình. Hệ thống hỗ trợ tài xế điều khiển phương tiện trong các bãi đỗ xe chật hẹp hoặc điều kiện thiếu sáng. Bên cạnh đó, hệ thống còn ứng dụng hiệu quả trong xe tự hành AGV tại các nhà máy tự động hóa. Khi phát hiện chướng ngại vật trên đường di chuyển, xe tự hành sẽ tự động dừng lại để bảo đảm an toàn. Tính linh hoạt và độ tin cậy giúp mô hình có tiềm năng thương mại hóa rộng rãi.

4.2. Hướng phát triển và mở rộng tính năng hệ thống

Đề tài có thể tiếp tục mở rộng với nhiều giải pháp công nghệ tiên tiến hơn. Việc bổ sung mảng cảm biến đa hướng giúp mở rộng góc quét, bao quát toàn diện các góc chết xung quanh xe. Tích hợp camera AI nhận diện đối tượng giúp phân biệt chính xác con người, xe cộ hay tĩnh vật. Hệ thống cảnh báo có thể kết nối không dây gửi dữ liệu lên điện thoại thông minh qua ứng dụng chuyên dụng. Ngoài ra, việc kết nối trực tiếp với bộ điều khiển phanh khẩn cấp sẽ tự động phanh khi phát hiện nguy cơ va chạm. Những cải tiến này giúp nâng tầm hệ thống từ cảnh báo thụ động sang can thiệp chủ động thông minh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I. Tổng quan Lùi và đỗ xe là một kỹ năng quan trọng mà người lái xe nào cũng cần xử lý thuần thục. Tuy nhiên kỹ năng lùi xe chưa bao giờ được coi là đơn giản, bởi lúc này tầm quan sát của người lái bị hạn chế dẫn đến việc căn khoảng cách không được chuẩn. Để loại bỏ vấn đề này, các nhà sản xuất đã trang bị thêm cảm biến lùi gắn ở đuôi xe ô tô.

Cảm biến lùi xe ô tô đã không còn là thiết bị quá xa lạ với những người đi xe. Nó giống như là mắt thần giúp tài xế có thể điều khiển xe tốt hơn trong quá trình lùi và tiến xe, nhằm giảm thiểu tối đa những tai nạn không đáng có. Trên thị trường hiện nay, có khá nhiều các sản phẩm cảm biến lùi ô tô khác nhau. Khái niệm Hiểu một cách đơn giản, cảm biến lùi là một thiết bị được lắp đặt ở phần đuôi xe ô tô, cụ thể là ở vị trí thanh cản sau.

Thiết bị này có nhiệm vụ phát ra tín hiệu cảnh báo vật cản nguy hiểm ở gần khi xe lùi, từ đó hạn chế tối đa các tình huống va chạm hoặc tai nạn do điểm mù. Điểm mù trên xe ô tô Có 2 loại cảm biến lùi xe phổ biến là cảm biến siêu âm và cảm biến điện từ. Nguyên lý hoạt động a) Cảm biến siêu âm Khi xe hơi đang ở trạng thái lùi, cảm biến siêu âm sẽ phát ra sóng siêu âm (sóng radio). Khi gặp vật cản, sóng sẽ dội lại và được phân tích bằng máy tính.

Lúc này máy tính có nhiệm vụ phân tích thời gian sóng dội lại và sự thay đổi về chiều dài hoặc dải sóng, từ đó đưa ra các tính toán và xác định kích thước hoặc khoảng cách tương đối của vật cản. 2 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe Hình 1. Vùng quét sóng cảm biến siêu âm b) Cảm biến điện từ Cảm biến điện từ sử dụng sóng điện từ thông qua máy thu-phát tạo ra từ trường hình elip phía sau xe khi xe đang ở trạng thái lùi. Khi lùi xe, nếu có sự xuất hiện của chướng ngại vật sẽ gây nhiễu từ trường trên cảm biến.

Lúc này máy đo phát hiện sự thay đổi điện áp sẽ gửi thông tin tới máy tính để phân tích dữ liệu từ đó xác định khoảng cách từ xe đến vật cản. Âm thanh cảnh báo sẽ trở nên to và nhanh dần khi xe tiến lại gần chướng ngại vật. Cảm biến điện từ lắp phía sau xe 3 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe 3. Một số ưu điểm và cản trở Cảm biến siêu âm: − Sóng siêu âm giúp người sử dụng có thể đo khoảng cách từ điểm phát đến vật thể mà không cần phải tiếp xúc.

Thiết bị này rất hữu dụng − Các sóng siêu âm còn có thể lan truyền trong nhiều môi trường khác như: không khí, chất rắn,. để phát hiện và đo khoảng cách giữa các vật thể. − Hệ thống cảm biến siêu âm còn có độ nhạy cao nên thời gian phản hồi nhanh, độ chính xác gần như tuyệt đối khi sai số chỉ rơi vào khoảng trung bình là 0,15% trong khoảng cách 2m. Do loại cảm biến lùi này sử dụng sóng âm thanh nên thiết bị này hoàn toàn có thể bị gây nhiễu, ảnh hưởng tới độ chính xác do tác động của thời tiết.

Bên cạnh đó, sóng âm thanh cũng khó phát hiện ra các vật thể nhỏ, hẹp. Ngoài ra, loại cảm biến này thường được gắn trên thanh cản của xe nên dễ bị hư hỏng do tác động của bụi bẩn, bùn đất… Hình 1. Một số vật cản trở với cảm biến siêu âm Cảm biến điện từ Có khả năng phát hiện được nhiều loại vật thể hơn cảm biến siêu âm và cũng có tuổi thọ cao hơn nhiều. Lý do là ở vị trí lắp đặt cảm biến.

Trong khi cảm biến siêu âm được lắp phía ngoài thanh cản ô tô thì cảm biến điện từ được đặt phía bên trong thanh cản, giúp bảo vệ loại cảm biến lùi này khỏi tác động của môi trường bên ngoài. Giá thành loại cảm biến điện từ cao 4 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe 4. Một số loại cảm biến lùi trên thị trường Trên thị trường hiện nay có rất nhiều các dòng cảm biến lùi cho ô tô khác nhau. Có loại chỉ có cảm biến phát tiếng kêu khi lùi xe (như cảm biến 2 mắt và cảm biến 4 mắt), hay loại có cả cảm biến lùi và cảm biến tiến (như loại cảm biến 6 mắt và cảm biến 8 mắt).

Mỗi loại cảm biến đều có những ưu và nhược điểm khác nhau. Giá thành các loại các biến lùi. Thiết kế hệ thống lùi xe a) Phương án Có nhiều loại cảm biến lùi xe bày bán trên thị trường sử dụng nhiều cách điều khiển riêng do thương hiệu sử dụng. Nhưng để đáp ứng nhu cầu học tập và kinh phí hạn hẹp nên nhóm đã thiết kế hệ thống lùi xe sử dụng Arduino điều khiển cảm biến siêu âm HC-SR04 b) Sơ đồ khối Màn hình LCD Thiết bị cảnh báo Arduino Kit (Loa, còi) Cảm biến siêu âm Nguồn DC Hình 1.

Sơ đồ khối của hệ thống 5 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHI TIẾT TỪNG KHỐI I. Giới thiệu Arduino là nền tảng mã nguồn mở giúp con người xây dựng các ứng dụng điện tử có khả năng liên kết, tương tác với nhau tốt hơn. Arduino có thể xem như một chiếc máy tính thu nhỏ giúp người dùng lập trình, thực hiện các dự án điện tử không cần tới công cụ chuyên biệt phục cho quá trình nạp code. Arduino Uno là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.

Bảng mạch được trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các bảng mạch mở rộng khác nhau. Mạch Arduino Uno thích hợp cho những bạn mới tiếp cận và đam mê về điện tử, lập trình…Dựa trên nền tảng mở do Arduino.cc cung cấp các bạn dễ dàng xây dựng cho mình một dự án nhanh nhất (lập trình Robot, xe tự hành, điều khiển bật tắt led…). Mạch thực tế Arduino Uno 6 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe 2. Sơ đồ chân Sơ đồ chân: 3 4 2 5 1 10 6 9 7 8 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo Arduino Uno (1) Cổng USB (6) IC Atmega 328 (2) Nút reset (7) Chân xuất tín hiệu Analog (3) ISCP của Atmega 16U2 (8) Chân cấp nguồn cho cảm biến (4) Chân xuất tín hiệu ra (9) Cổng nguồn ngoài (5) Chân ISCP của Atmega 328 (10) IC Atmega 16U2 7 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe Thông số kỹ thuật của Arduino Uno: Vi điều khiển: Atmega 328 (họ 8 bit) * Điện áp hoạt động: 5V – DC (cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động: 16 MHZ Dòng tiêu thụ: 30mA Điện áp vào khuyên dùng: 7-12V DC Điện áp vào giới hạn: 6-20V DC Số chân Digital I/O: 14 (6 chân PWM) Số chân Analog: 6 (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa trên mỗi chân I/O: 30mA Dòng ra tối đa (5V): 500mA Dòng ra tối đa (3.3V): 50mA Bộ nhớ flash: 32 KB (Atmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader SRAM: 2KB (Atmega328) EEPROM: 1KB (Atmega328) *Arduino sử dụng vi điều khiển Atmega 328: ❖ Giới thiệu Atmega 328: Atmega328 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ MegaAVR có sức mạnh hơn hẳn Atmega8.

Atmega 328 là một bộ vi điều khiển 8 bít dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 32KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, 1KB EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bít (2KB SRAM) Với 23 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra I/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C. Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 8 kênh, khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 6 kênh điều chế độ rộng xung (PWM), hỗ trợ bootloader. 8 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe Hình 2. Vi điều khiển Atmega 328 ❖ Thông số kỹ thuật: Tổng số chân Analog: 6 chân Bộ nhớ Flash: 32 KB SRAM: 2 KB EEPROM: 1 KB Tốc độ xung nhịp: 16 Mhz 0 0 Nhiệt độ tối thiểu: -40 C – 105 C Tổng số chân I/O Digital: 14 chân Tổng số chân I/O: 23 chân Chứa tổng cộng bộ định thời: Hai 8bit và một 16 bit Tổng số kênh PWM: 6 Điện áp hoạt động: 1.5V DC Hiệu suất làm việc: Cao Thiêu thụ điện năng: Ít RISC: Tiên tiến 9 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe II.

Cảm biến khoảng cách (HC – SR04) 1. Giới thiệu Cảm biến siêu âm là thiết bị điện tử đo khoảng cách của một đối tượng mục tiêu bằng cách phát ra sóng siêu âm, sau đó âm thanh phản xạ được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Theo đó, bộ phát của cảm biến có khả năng tạo ra âm thanh nhờ sử dụng tinh thể áp điện. Còn bộ thu có vai trò tiếp nhận âm thanh đến và đi từ các vị trí khác nhau.

HC-SR04 là một dạng cảm biến siêu âm được dùng để xác định khoảng cách mục tiêu. Cảm biến này thường chỉ là một bản mạch, hoạt động theo nguyên lý thu phát sóng siêu âm bởi 2 chiếc loa cao tần. Cảm biến siêu âm HC-SR04 thường được kết hợp với các bộ arduino, PIC, AVR,… để chạy một số ứng dụng như : phát hiện vật cản trên xe robot, đo khoảng cách vật,… Hình 2. Module cảm biến siêu âm HC – SR04 10 Trường ĐH SPKT- ĐH Đà Nẵng Đồ án vi điều khiển Khoa Cơ khí Thiết kế chế tạo hệ thống cảnh báo lùi xe 2.

Sơ đồ chân ❖ Sơ đồ chân Hình 2.