用Magicbit核心開發板制作簡單的雷達系統

描述

在本教程中，我們將學習如何使用 Magicbit 核心開發板制作簡單的雷達系統。為此，我們使用 HC-SR04 超聲波傳感器并顯示數據，我們使用處理環境。讓我們開始吧。

理論與方法論

首先，讓我們討論一下這是如何工作的。原理很簡單。首先，我們將傳感器圍繞垂直軸連續旋轉 180 度。在該運動中，我們從各個角度從超聲波傳感器獲取到最近物體的距離數據。對于這個過程，我們使用 Magicbit 核心板。之后，我們必須建立與處理環境的連接以顯示我們的數據。因此我們使用具有合適波特率的串行通信協議。然后我們使用處理IDE設計我們的雷達系統接口。在那個 IDE 中，我們配置串行通信以通過串行獲取實時數據。因此，我們與 Magicbit 進行實時通信，并顯示從 Magicbit 發送到處理 IDE 的數據。

硬件設置

對于這個項目，我們主要使用了三個硬件組件。它們是Magicbit、伺服電機和超聲波傳感器。所有這些部分之間的連接如下圖所示。

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超聲波傳感器使用 3.3 v 供電。因此我們使用Magicbit板的右下端口將超聲波傳感器連接到Magicbit。但是伺服電機使用5V才能正常工作，因此我們使用左下端口將伺服電機與Magicbit連接。在這種情況下，我們使用魔位伺服連接器模塊。但如果你沒有那個模塊，你可以使用三根跳線連接 5V 到 5V，Gnd 到 Gnd，信號引腳連接到 Magicbit 上的 26 引腳。

構建電路后，我們需要構建小型機械部件。使用小螺母將單側伺服連接器設置為伺服電機。然后使用一些 L 形支架或適當的方式將傳感器固定在該連接器上。在整個系統之后，我們固定在面包板上。但是您可以使用其他表面來安裝伺服和 Magicbit。

軟件設置

軟件方面有點復雜。為了正確理解，

讓我們看看 Arduino IDE 代碼以及該代碼是如何工作的。

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對于驅動伺服，我們使用 ESP32 伺服庫。該庫幾乎包含在 Arduino IDE 中的魔術位板管理器中。為了處理超聲波傳感器，我們使用 newPing 庫。

下載 zip 文件，然后轉到工具>包含庫>在 Arduino 中添加 Zip 庫。現在選擇您下載的新引腳庫的 zip 文件。為了與處理進行通信，我們使用了 115200 波特率的串行通信。這是 ESP32 最合適的頻率。在每個角度，我們都使用此協議將數據發送到計算機。該數據包括距傳感器最近的前方物體的距離、旋轉方向和旋轉角度。使用兩個 for 循環，我們在兩個方向上旋轉我們的伺服。當旋轉一度時，我們發送了 4 次串行數據。其原因您可以在處理部分說明中理解。

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現在是時候看看處理環境了。這是基于java的編程軟件。我們可以在處理IDE的這個草圖中編寫我們的程序草圖。我們還可以通過運行我們的程序來生成視覺輸出。您也可以將輸出作為 2D 和 3d 對象。不僅如此，它還可以用于圖像處理等等。

在處理草圖中，我們首先使用簡單的圖形函數設計我們的數據顯示界面。在代碼開始時，我們通過包含串行庫來建立串行通信。在設置功能中，您必須根據用于將 Magicbit 與計算機連接的 USB 端口進行一些更改。當您設置 Arduino IDE 以上傳代碼時，您可以使用 Arduino IDE 檢查您的端口。然后在處理草圖的設置部分更改 com 端口名稱。當串口數據可用時，自動觸發 Serialevent 函數。因此，代碼的主要邏輯包含在串行事件中，以防止角度和數據丟失。當有新數據可用時，我們根據我們的角度在屏幕上畫一條線。此時如果沒有檢測到物體，那么整線是綠色的。如果不是，則根據傳感器到物體的距離，線的某些部分將變為紅色。同樣根據旋轉方向，我們在該線附近繪制另外 200 條線，綠色水平降低。在每個 Main 之間，我們有 0.25 度的差異。因此，我們在每度旋轉中一次從 Magicbit 獲得 4 個讀數。因此，我們可以在屏幕上創建漂亮的搜索手。

將代碼成功上傳到魔術并成功設置硬件部分后，打開處理IDE并通過單擊運行按鈕運行代碼。現在你有了非常簡單的雷達系統。

您可以根據需要自定義代碼。

故障排除。

處理草圖未運行。

• 等一段時間。因為啟動時間取決于您的 PC 和 GPU 性能。
• 檢查處理草圖上的串行端口號是否正確。
• 檢查 USB 連接是否正確固定。
• 檢查超聲波傳感器和 Magicbit 之間的連接。
• 打開串行監視器并檢查數據是否來自 Arduino。如果不是，那么問題出在您的 Arduino 代碼或 USB 連接上。

伺服不工作

• 檢查 USB 連接是否正確固定
• 檢查接線
• 檢查伺服是否狀況良好。