Cảm Biến Siêu Âm Arduino | Sẽ Còn Các Phần Khác Nữa Nhé.

Giải thích Code

duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, TIME_OUT);

Trong chương trình chúng ta cần chú ý hàm pulseIn

Hàm pulseIn có tác dụng trả về thời gian (tính bằng milisec) kể từ khi hàm này được gọi cho đến khi có tín hiệu tại PIN chỉ định trước, hay trả về 0 nếu không nhận được tín hiệu / quá thời gian timeout.

Các tham số

ECHO_PIN: Pin chờ

HIGH: Giá trị chờ

TIME_OUT: Thời gian chờ tín hiệu, mặc định là 1s

distanceCm = duration / 29.1 / 2;

Ta biết thời gian âm thanh truyền trong không khí ở 20°C là 344 m/s.Bằng quy tắc tam suất đơn giản ta có thể dễ dàng tính được sóng âm di chuyển 1 cm trong không khí sẽ mất 1000 / 344 * 100 ~= 29.1 ms. Do thời gian được tính từ lúc phát tín hiệu tới khi sóng âm phản xạ lại, vì vậy ta chia đôi sẽ ra được quãng đường mà sóng âm đã đi.

Code mẫu

#define TRIG_PIN 3 #define ECHO_PIN 2 #define TIME_OUT 5000 float GetDistance() { long duration, distanceCm; digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, TIME_OUT); // convert to distance distanceCm = duration / 29.1 / 2; return distanceCm; } void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); pinMode(ECHO_PIN, INPUT); } void loop() { long distance = GetDistance(); if (distance <= 0) { Serial.println(“Echo time out !!”); } else { Serial.print(“Distance to nearest obstacle (cm): “); Serial.println(distance); } delay(1000); }

Arduino | Hướng dẫn sử dụng CHI TIẾT cảm biến Siêu Âm HY-SRF05

Hoạt động mạch cảm biến khoảng cách siêu âm SRF04 giao tiếp Arduino các bạn xem video:

Ngoài ra còn nhiều Phần và các môn khác

Đồ án điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 1 Mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 2 Thiết kế mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 3 Vi xử lý, Lập trình vi điều khiển Pic – 8051 – Avr – Phần 4 Tổng hợp File ĐỒ ÁN Điện tử cơ bản Tổng hợp File ĐỒ ÁN Viễn thông Tổng hợp File ĐỒ ÁN PLC Tổng hợp File ĐỒ ÁN Cung cấp điện

Cảm biến siêu âm (HC – SRF04)

Cảm biến siêu âm HC-SR04 (Ultrasonic Sensor) được sử dụng rất phổ biến để xác định khoảng cách vì giá thành rẻ và khá chính xác. Cảm biến siêu âm HC-SR04 sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300cm.

Nguyên lý hoạt động

Để đo khoảng cách, ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5 microSeconds) từ chân Trig. Sau đó, cảm biến siêu âm sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân Echo cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại.

Tốc độ của âm thanh trong không khí là 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100)). Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho 29,412 để nhận được khoảng cách.

Lưu ý: Cảm biến siêu âm càng xa thì càng bắt không chính xác, vì góc quét của cảm biến sẽ mở rộng dần theo hình nón, ngoài ra bề mặt xiên hay xù xì cũng làm giảm độ chính xác của cảm biến, thông số kỹ thuật ghi ở dưới đây là của nhà sản xuất test trong điều khiện lý tưởng, còn thực tế thì tùy theo môi trường làm việc của cảm biến.

Xem ngay: Hướng dẫn sử dụng cảm biến từ trường (Reed Switch) với Arduino

Các chân chức năng

VCC	Cấp nguồn cho cảm biến (5V) hoặc 3.3V ở cảm biến 3V3
TRIGGER	Chân phát sóng âm. Là chu kỳ của của điện cao /thấp diễn ra.
ECHO	Trạng thái ban dầu là 0V, khi có tín hiệu trả về sẽ là 5V và sau đó trở về 0V
GND	Nối cực âm của mạch
OUT	Không sử dụng

[Arduino Basic #21] Cảm biến siêu âm HC-SR04

Đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm HC-SRF04 sử dụng board Arduino Uno

Cảm biến siêu âm HC-SRF04 (khoảng cách) là gì? Là một sóng siêu âm (Sonar) có sóng cao tầng mà con người không thể nghe thấy được. Tuy nhiên, ta có thể thấy được sự hiện diện của sóng siêu âm ở khắp mọi nơi trong tự nhiên. Ở các loài động vật như dơi, cá heo … dùng sóng siêu âm để liên lạc với nhau, để săn mồi hay định vị trong không gian.

Xem ngay: Hướng dẫn sử dụng cảm biến khí Gas MQ2 (Gas Sensor) với Arduino

Sẽ còn các phần khác nữa nhé.

Chúc các bạn thành công…!!!

Lưu ý:

Cảm biến siêu âm có sóng phát ra theo hình nón nên ở khoảng cách xa hoặc bề mặt vật thể không bằng phẳng sẽ dễ gây nhiễu cảm biến dẫn đến khoảng cách bị sai lệch.

Cảm biến siêu âm GY-US42 Long Range Ultrasonic Sensor for Arduino & APM tương thích với các loại cảm biến siêu âm MB1242, SRF02 thường được sử dụng cho hệ thống APM, Pixhawk trên các loại Drone, Quadcopter giúp cất, hạ cánh hoặc tránh các vật cản khi bay, cảm biến cũng có thể sử dụng cới Arduino hoặc các loại vi điều khiển khác với ba chuẩn giao tiếp thông dụng là UART, I2C và PWM.

This Long Range Ultrasonic Distance Sensor was actually designed to be used with the APM Flight Controller Module to be used in Drones – RC Quadcopter and Planes but can also be used as a general purpose distance sensor with the Arduino or the Raspberry Pi. You can use this sensor with the APM Flight controller to help your drone with Automatic Takeoff, Landing, Terrain Following, Obstacle Avoidance, etc. If you plan to use this sensor as a distance sensor with the Arduino, Raspberry Pi, or any other general purpose micro controller, it offers many different interfaces – Serial TTL, PWM, I2C, etc. You can use any one of these interfaces to use this module!

Electrical Specifications

GY-US42 is a low cost, high quality distance range sensor module
Working voltage 3-5v, small power consumption, small size, easy installation
IIC Interface can modify the internal address, to facilitate an IIC bus at the same time to access multiple modules using the same I2C Lines
Pulse PWM output, same as SR04.
The module can be adapted to a different working environment and connected directly to the microcontroller
You may use the serial interface to connect the sensor to the computer using a USB to Serial Interface
IIC mode can be directly connected with APM, Pixhawk, and other flight control.
Provide arduino, 51, stm32 microcontroller communication procedures, does not provide schematic and internal microcontroller source.
As a result of the use of transceiver integrated ultrasonic probe, ranging from the blind area is about 20cm. Within 20cm range is invalid.

Parameter:

Measuring range: 20cm ~ 720cm (VCC = 5V)
Resolution: 1cm
Response frequency: 15HZ (full range)
Working voltage: 3-5V
Working current: 9mA (VCC = 5V)
Operating temperature: -20 degrees Celsius ~ 65 degrees Celsius
Storage temperature: -40 degrees Celsius to 85 degrees Celsius
Size: 21.5 * 21 * 24.5mm
Weight: 5g

Application

Horizontal distance
Obstacle avoidance, automatic control
Traffic control
Security, industrial control
Artificial intelligence, and research

Thông tin sản phẩm được Hshop.vn tự xây dựng, nếu sử dụng xin vui lòng ghi rõ nguồn, xin cảm ơn!

🔴 Arduino #35 | Cảm Biến Siêu Âm HC-SR04 Đo Khoảng Cách | Ultrasonic Sensor HC-SR04

Sơ đồ

Các linh kiện cần thiết

Tên linh kiện	Số lượng	Shopee
Aduino Uno R3 (Chưa có cáp)	Mua ngay
Dây cáp nạp	Mua ngay
Cảm biến khoảng cách SRF04	Mua ngay
Breadboard	Mua ngay
Dây cắm (Đực – Đực)	Mua ngay

Bạn sẽ học được gì

Có kiến thức cơ bản về Robotics

Chế tạo Robot dò đường thông minh

Đánh thức nhà khoa học bên trong bạn

Tìm hiểu thêm về Robotics, các thuật toán Robot tự động

Kiến thức nền tảng để chế tạo các máy móc tự động phục vụ đời sống sinh hoạt, lao động sản xuất

Kiến thức để chế tạo sản phẩm, tham gia các cuộc thi khoa học công nghệ trong nước và quốc tế

Chi tiết sản phẩm

Cảm biến siêu âm HC-SR04 (Ultrasonic Sensor) được sử dụng rất phổ biến để xác định khoảng cách vì RẺ và CHÍNH XÁC. Cảm biến HC-SR04 sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập trình.

VCC (5V), trig (chân điều khiển phát), echo (chân nhận tín hiệu phản hồi), GND (nối đất)

Cảm biến siêu âm SR04 sử dụng nguyên lý phản xạ sóng siêu âm. Cảm biến gồm 2 module.1 module phát ra sóng siêu âm và 1 module thu sóng siêu âm phản xạ về. Đầu tiên cảm biến sẽ phát ra 1 sóng siêu âm với tần số 40khz. Nếu có chướng ngại vật trên đường đi, sóng siêu âm sẽ phản xạ lại và tác động lên module nhận sóng. Bằng cách đo thời gian từ lúc phát đến lúc nhận sóng ta sẽ tính được khoảng cách từ cảm biến đến chướng ngại vật.

Khoảng cách = (thời gian * vận tốc âm thanh (340 m/s) / 2

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẢM BIẾN SIÊU ÂM HC-SR04

Điện áp: 5V DC
Dòng hoạt động: < 2mA
Mức cao: 5V
Mức thấp: 0V
Góc tối đa: 15 độ
Khoảng cách: 2cm – 450cm (4.5m)
Độ chính xác: 3mm

VIDEO MÔ TẢ

SƠ ĐỒ KẾT NỐI

———————-CODE THAM KHẢO——————-

/* * Kết nối: HCSR04 Arduino VCC 5V GND GND TRIG 8 ECHO 7 Nạp code mở Serial Monitor chọn No line ending, baud 9600. */ const int trig = 8; // chân trig của HC-SR04 const int echo = 7; // chân echo của HC-SR04 void setup() { Serial.begin(9600); // giao tiếp Serial với baudrate 9600 pinMode(trig,OUTPUT); // chân trig sẽ phát tín hiệu pinMode(echo,INPUT); // chân echo sẽ nhận tín hiệu } void loop() { unsigned long duration; // biến đo thời gian int distance; // biến lưu khoảng cách /* Phát xung từ chân trig */ digitalWrite(trig,0); // tắt chân trig delayMicroseconds(2); digitalWrite(trig,1); // phát xung từ chân trig delayMicroseconds(5); // xung có độ dài 5 microSeconds digitalWrite(trig,0); // tắt chân trig /* Tính toán thời gian */ // Đo độ rộng xung HIGH ở chân echo. duration = pulseIn(echo,HIGH); // Tính khoảng cách đến vật. distance = int(duration/2/29.412); /* In kết quả ra Serial Monitor */ Serial.print(distance); Serial.println(“cm”); delay(200); }

HÌNH ẢNH SẢN PHẨM

MỘT SỐ SẢN PHẨM MUA KÈM

https://nshopvn.com/product/arduino-uno-r3-dip-kem-cap/

https://nshopvn.com/product/arduino-uno-r3-smd-chip-dan-kem-cap/

https://nshopvn.com/product/arduino-mega2560-r3-atmega16u2/

Nshopvn.com · 07/03/2019 10:44 AM

Cảm Biến Siêu Âm HC-SR04 giá chỉ 20.000₫

- Tổng tiền thanh toán:

Cảm biến khoảng cách siêu âm HC-SR04 được sử dụng rất phổ biến để xác định khoảng cách. Cảm biến sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300 cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập trình.

Nguyên lý hoạt động:Để đo khoảng cách, ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5 microSeconds – ú) từ chân Trig. Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân Echo cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại.

Code arduino

/* * Kết nối: HCSR04 Arduino VCC 5V GND GND TRIG 8 ECHO 7 Nạp code mở Serial Monitor chọn No line ending, baud 9600. */ const int trig = 8; // chân trig của HC-SR04 const int echo = 7; // chân echo của HC-SR04 void setup() { Serial.begin(9600); // giao tiếp Serial với baudrate 9600 pinMode(trig,OUTPUT); // chân trig sẽ phát tín hiệu pinMode(echo,INPUT); // chân echo sẽ nhận tín hiệu } void loop() { unsigned long duration; // biến đo thời gian int distance; // biến lưu khoảng cách /* Phát xung từ chân trig */ digitalWrite(trig,0); // tắt chân trig delayMicroseconds(2); digitalWrite(trig,1); // phát xung từ chân trig delayMicroseconds(5); // xung có độ dài 5 microSeconds digitalWrite(trig,0); // tắt chân trig /* Tính toán thời gian */ // Đo độ rộng xung HIGH ở chân echo. duration = pulseIn(echo,HIGH); // Tính khoảng cách đến vật. distance = int(duration/2/29.412); /* In kết quả ra Serial Monitor */ Serial.print(distance); Serial.println(“cm”); delay(200); }

Nhằm tri ân cũng như hỗ trợ một phần chi phí đối với đơn hàng của quý khách, điện tử DAT gửi đến quý khách chương trình như sau:

Thời gian áp dụng: chương trình có hiệu lực kể từ ngày 23/05/2020 đến khi có thông báo mới.

Trân trọng cảm ơn quý khách đã tin tưởng và sử dụng dịch vụ của điện tử DAT. Vì chúng tôi hiểu bạn đã có rất nhiều lựa chọn!

Table of Contents

Cảnh báo Khoảng cách với Maker UNO và Cảm biến Siêu âm HC-SR04 (Arduino)

Kết luận

Vậy là bạn đã tìm hiểu cách đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm HC-SRF04 và board Arduino Uno. Bạn cần lưu ý các cảnh báo trên và đảm bảo rằng bạn đã kết nối các dây nối đúng cách và sử dụng nguồn điện có độ ổn định. Chúc bạn thành công!

Cảm Biến Siêu Âm HC-SR04

HC-SR04 Ultrasonic Sensor Module

Mã sản phẩm: Q9ZV

Sản phẩm hiện đang còn hàng.

Xem chi nhánh còn hàng

Cảm biến siêu âm HC-SR04 điện áp: 5V DC, góc tối đa: 15 độ, khoảng cách: 2cm – 450cm (4.5m)

Cộng thêm 2 điểm tích lũy
TP.HCM: Miễn phí vận chuyển đơn hàng từ 300k

Tỉnh thành khác: Miễn phí vận chuyển đơn hàng từ 500k

Xem thêm các khuyến mãi vận chuyển khác.

Hướng dẫn đồ án cảm biến khoảng cách siêu âm SRF04 giao tiếp Arduino hiển thị LCD1602

Chỉ mang tính tham khảo

Phần cứng

Phần mềm

#include ; LiquidCrystal lcd(10,9,5,4,3,2); const int trigPin=13; // defines the pin numbers const int echoPin=11; long duration; // defines variables int distanceCm, distanceInch; void setup() { Serial.begin (9600); lcd.begin (16,2); // Initializes the interface to the LCD screen, and specifies the dimensions (width and height) of the display pinMode (trigPin, OUTPUT); pinMode (echoPin, INPUT); } void loop() { digitalWrite(13,LOW); // Clears the trigPin delayMicroseconds(2); digitalWrite(13,HIGH); // Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds delayMicroseconds(10); // Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds digitalWrite(13,LOW); duration = pulseIn(11, HIGH); //To receive the reflected signal. distanceCm= duration*0.0340/2; // Calculating the distance distanceInch = duration*0.0133/2; lcd.setCursor(0,0); // Sets the location where text written to the LCD will be displayed lcd.print(“Distance= “); // Prints string “Distance” on the LCD lcd.print(distanceCm); // Prints the distance value from the sensor lcd.print(” cm “); delay(20); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(“Distance= “); lcd.print(distanceInch); lcd.print(” inch “); delay(20); }

Linh kiện cần thiết làm mạch cảm biến khoảng cách siêu âm SRF04 giao tiếp Arduino

1.1 Vi điều khiển Arduino Uno khoảng cách siêu âm SRF04 giao tiếp Arduino

Giới thiệu

Arduino Uno R3 (Dip) có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2 mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA. Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối).

Các chức năng khác

Arduino Uno R3 là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.cc. 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…).

Chức năng của Arduino R3:

2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ liệu TTL Serial. Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị khác thông qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na chính là kết nối Serial không dây. Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng 2 chân này nếu không cần thiết
Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàm analogWrite(). Nói một cách đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác.

Các chức năng khác

Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ngoài các chức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết bị khác.
LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L). Khi bấm nút Reset, bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó được nối với chân số 13. Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.
Arduino Uno R3 có 6 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V. Với chân AREF trên board, bạn có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì bạn có thể dùng các chân analog để đo điện áp trong khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit. Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

c.Thông số kỹ thuật Arduino Uno R3 (Dip)

Datasheets	Atmega328
Standard Package	27
Category	Integrated Circuits (ICs)
Family	Embedded – Atmel
Series	Atmega
Packaging	Tube
Core Processor	AVR
Core Size	8-Bit
Speed	16MHz
Connectivity	I²C, SPI, UART / USART, USB
Peripherals	Brown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR, PWM, WDT
Number of I /O	14
Program Memory Size	32KB
Program Memory Type	FLASH
EEPROM Size	1KB
RAM Size	2K
Voltage – Supply (Vcc/Vdd)	4.2 V ~ 5.5 V
Data Converters	A/D 6 x 10bit
Oscillator Type	Internal
Operating Temperature	-40°C ~ 85°C
Package / Case	28-SOIC (0.295″, 7.50mm Width)
Other Names	Atmega328

Power

LED: Có 1 LED được tích hợp trên bảng mạch và được nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW).
VIN: Chân này dùng để cấp nguồn ngoài (điện áp cấp từ 7-12VDC).
5V: Điện áp ra 5V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 500mA).
3V3: Điện áp ra 3.3V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 50mA).
GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn.

e.Bộ nhớ

Vi điều khiển ATmega328:

32 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
2 KB cho SRAM: (Static Random Access Menory): giá trị các biến khai báo sẽ được lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng tốn nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất nguồn dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
1 KB cho EEPROM: (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): Là nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây và không bị mất dữ liệu khi mất nguồn.

Các chân đầu vào và đầu ra

Trên Board Arduino Uno có 14 chân Digital được sử dụng để làm chân đầu vào và đầu ra và chúng sử dụng các hàm pinMode(), digitalWrite(), digitalRead(). Giá trị điện áp trên mỗi chân là 5V, dòng trên mỗi chân là 20mA và bên trong có điện trở kéo lên là 20-50 ohm. Dòng tối đa trên mỗi chân I/O không vượt quá 40mA để tránh trường hợp gây hỏng board mạch. Ngoài ra, một số chân Digital có chức năng đặt biệt:

Serial: 0 (RX) và 1 (TX): Được sử dụng để nhận dữ liệu (RX) và truyền dữ liệu (TX) TTL.
Ngắt ngoài: Chân 2 và 3.
PWM: 3, 5, 6, 9 và 11 Cung cấp đầu ra xung PWM với độ phân giải 8 bit bằng hàm analogWrite ().
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Các chân này hỗ trợ giao tiếp SPI bằng thư viện SPI.
LED: Có 1 LED được tích hợp trên bảng mạch và được nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW).
TWI/I2C: A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

1.2 Cảm biến khoảng cách siêu âm SRF04 giao tiếp Arduino

Giới thiệu

SRF04 giao tiếp Arduino là Cảm biến siêu âm HC-SR04 (Ultrasonic Sensor) được sử dụng rất phổ biến để xác định khoảng cách vì RẺ và CHÍNH XÁC. Cảm biến HC-SR04 sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập trình. Cảm biến siêu âm SR04 sử dụng nguyên lý phản xạ sóng siêu âm. Cảm biến gồm 2 module.1 module phát ra sóng siêu âm và 1 module thu sóng siêu âm phản xạ về. Đầu tiên cảm biến sẽ phát ra 1 sóng siêu âm với tần số 40khz. Nếu có chướng ngại vật trên đường đi, sóng siêu âm sẽ phản xạ lại và tác động lên module nhận sóng. Bằng cách đo thời gian từ lúc phát đến lúc nhận sóng ta sẽ tính được khoảng cách từ cảm biến đến chướng ngại vật.

Thông số kỹ thuật

Điện áp: 5V DC
Dòng hoạt động: < 2mA
Mức cao: 5V
Mức thấp: 0V
Góc tối đa: 15 độ
Khoảng cách: 2cm – 450cm (4.5m)
Độ chính xác: 3mm

Chức năng các chân

VCC : nối nguồn 5V
Trig : Là chân Digital output (nhận tín hiệu phát)
Echo: là chân Digital Input (trả về tín hiệu thu)
GND: nối GND

Nguyên lý hoạt động

Để đo khoảng cách, ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5 microSeconds – ú) từ chân Trig. Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân Echo cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại. Tốc độ của âm thanh trong không khí là 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100)). Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho 29,412 để nhận được khoảng cách.

Ứng dụng

Đếm số lượng sản phẩm
Phát hiện chống trộm, phát hiện có người
Tự động bật, tắt đèn hành lang
Thước đo điện tử.

1.3 LCD1602 mạch cảm biến khoảng cách siêu âm SRF04 giao tiếp Arduino

Giới thiệu

Thông số kỹ thuật

Điện áp hoạt động là 5 V.
Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm
Chữ đen, nền xanh lá
Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard.
Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện.
Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.
Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu
Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.

Sơ đồ chân LCD

Số chân	Ký hiệu chân	Mô tả chân
Vss	Cấp điện 0v
Vcc	Cấp điện 5v
V0	Chỉnh độ tương phản
RS	Lựa chọn thanh ghi địa chỉ hay dữ liệu
RW	Lựa chọn thanh ghi Đọc hay Viết
EN	Cho phép xuất dữ liệu
D0	Đường truyền dữ liệu 0
D1	Đường truyền dữ liệu 1
D2	Đường truyền dữ liệu 2
10	D3	Đường truyền dữ liệu 3
11	D4	Đường truyền dữ liệu 4
12	D5	Đường truyền dữ liệu 5
13	D6	Đường truyền dữ liệu 6
14	D7	Đường truyền dữ liệu 7
15	Chân dương đèn màn hình
16	Chân âm đèn màn hình

Các chân cấp nguồn: Chân số 1 là chân nối mass (0V), chân thứ 2 là Vdd nối với nguồn+5V. Chân thứ 3 dùng để chỉnh contrast thường nối với biến trở.
Các chân điều khiển: Chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn thanh ghi. ChânR/W dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi. Chân E là chân cho phép dạng xung chốt.
Các chân dữ liệu D7÷D0: Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để trao đổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD.

Địa chỉ ba vùng nhớ

Bộ điều khiển LCD có ba vùng nhớ nội, mỗi vùng có chức năng riêng. Bộ điều khiển phải khởi động trước khi truy cập bất kỳ vùng nhớ nào. a. Bộ nhớ DDRAM
Bộ nhớ chứa dữ liệu để hiển thị (Display Data RAM: DDRAM) lưu trữ những mã ký tự để hiển thị lên màn hình. Mã ký tự lưu trữ trong vùng DDRAM sẽ tham chiếu với từng bitmap kí tự được lưu trữ trong CGROM đã được định nghĩa trước hoặc đặt trong vùng do người sử dụng định nghĩa. b. Bộ phát kí tự ROM – CGROM
Bộ phát kí tự ROM (Character Generator ROM: CGROM) chứa các kiểu bitmap cho mỗi kí tự được định nghĩa trước mà LCD có thể hiển thị, như được trình bày bảng mã ASCII. Mã kí tự lưu trong DDRAM cho mỗi vùng kí tự sẽ được tham chiếu đến một vị trí trong CGROM. Ví dụ: mã kí tự số hex 0x53 lưu trong DDRAM được chuyển sang dạng nhị phân 4 bit cao là DB[7:4] = “0101” và 4 bit thấp là DB[3:0] = “0011” chính là kí tự chữ ‘S’ sẽ hiển thị trên màn hình LCD. c. Bộ phát kí tự RAM – CGRAM
Bộ phát kí tự RAM (Character Generator RAM: CG RAM) cung cấp vùng nhớ để tạo ra 8 kí tự tùy ý. Mỗi kí tự gồm 5 cột và 8 hàng.

Các lệnh điều khiển của LCD

Lệnh thiết lập chức năng giao tiếp “Function set”:
- Bit DL (data length) = 1 thì cho phép giao tiếp 8 đường data D7 ÷ D0, nếu bằng 0 thì cho phép giao tiếp 4 đường D7 ÷ D4.
- Bit N (number of line) = 1 thì cho phép hiển thị 2 hàng, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị 1 hàng.
- Bit F (font) = 1 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×8, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×11.
- Các bit cao còn lại là hằng số không đổi.
Lệnh xoá màn hình “Clear Display”: khi thực hiện lệnh này thì LCD sẽ bị xoá và bộ đếm địa chỉ được xoá về 0.
Lệnh di chuyển con trỏ về đầu màn hình “Cursor Home”: khi thực hiện lệnh này thì bộ đếm địa chỉ được xoá về 0, phần hiển thị trở về vị trí gốc đã bị dịch trước đó. Nội dung bộ nhớ RAM hiển thị DDRAM không bị thay đổi.
Lệnh thiết lập lối vào “Entry mode set”: lệnh này dùng để thiết lập lối vào cho các kí tự hiển thị,
- Bit I/D = 1 thì con trỏ tự động tăng lên 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị, khi I/D = 0 thì con trỏ sẽ tự động giảm đi 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị.
- Bit S = 1 thì cho phép dịch chuyển dữ liệu mỗi khi nhận 1 byte hiển thị.
Lệnh điều khiển con trỏ hiển thị “Display Control”:
- Bit D: cho phép LCD hiển thị thì D = 1, không cho hiển thị thì bit D = 0.
- Bit C: cho phép con trỏ hiển thị thì C= 1, không cho hiển thị con trỏ thì bit C = 0.
- Bit B: cho phép con trỏ nhấp nháy thì B= 1, không cho con trỏ nhấp nháy thì bit B = 0.
- Với các bit như trên thì để hiển thị phải cho D = 1, 2 bit còn lại thì tùy chọn, trong thư viện thì cho 2 bit đều bằng 0, không cho phép mở con trỏ và nhấp nháy, nếu bạn không thích thì hiệu chỉnh lại.
Lệnh di chuyển con trỏ “Cursor /Display Shift”: lệnh này dùng để điều khiển di chuyển con trỏ hiển thị dịch chuyển
- Bit SC: SC = 1 cho phép dịch chuyển, SC = 0 thì không cho phép.
- Bit RL xác định hướng dịch chuyển: RL = 1 thì dịch phải, RL = 0 thì dịch trái. Nội dung bộ nhớ DDRAM vẫn không đổi.
- Vậy khi cho phép dịch thì có 2 tùy chọn: dịch trái và dịch phải.
Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự “Set CGRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự.
Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM hiển thị “Set DDRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM lưu trữ các dữ liệu hiển thị.
Hai lệnh cuối cùng là lệnh đọc và lệnh ghi dữ liệu LCD.