فاصلہ کی پیمائش کے ل ar ارڈوینو کے ساتھ وی ایل 6180 ٹف رینج فائنڈر سینسر کا انٹرفیسنگ

مختلف فاصلے کی پیمائش سینسر جیسے الٹراسونک سینسر کے ذریعہ دور اشیاء کی دوری کی پیمائش کرنے کے لئے ٹاف یا پرواز کا وقت ایک عام استعمال شدہ طریقہ ہے۔ ذرہ ، لہر یا کسی چیز کے ذریعہ درمیانے فاصلے پر سفر کرنے کے ل taken وقت کی پیمائش کو وقت کی پرواز (TOF) کہا جاتا ہے ۔ اس پیمائش کا استعمال پھر رفتار یا راستے کی لمبائی کا حساب لگانے کے لئے کیا جاسکتا ہے۔ اس کو درمیانے درجے کے ذرہ یا خصوصیات کے بارے میں جاننے کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے جیسے مرکب یا بہاؤ کی شرح۔ سفر کرنے والی چیز کا پتہ براہ راست یا بالواسطہ طور پر لگایا جاسکتا ہے۔

الٹراسونک فاصلے کی پیمائش کرنے والے آلات پرواز کے وقت کے اصول کو استعمال کرتے ہوئے ابتدائی آلات میں سے ایک ہیں۔ یہ آلات الٹراسونک نبض خارج کرتے ہیں اور ٹھوس مواد کے فاصلے کی پیمائش کرتے ہیں جو لہر کی طرف سے emitter پر واپس اچھالنے کے وقت پر مبنی ہوتا ہے۔ ہم کو ہماری درخواست کے بہت سے میں الٹراسونک سینسر کا استعمال کیا فاصلے کی پیمائش:

• اردوینو اور الٹراسونک سینسر پر مبنی فاصلہ پیمائش
• راسبیری پائ اور HCSR04 الٹراسونک سینسر کا استعمال کرتے ہوئے فاصلے کی پیمائش کریں
• دو الٹراسونک سینسر کے مابین فاصلہ کیسے طے کریں

الیکٹران کی نقل و حرکت کا اندازہ لگانے کے لئے پرواز کے طریقہ کار کا وقت بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔ دراصل ، یہ کم کنڈکٹو پتلی فلموں کی پیمائش کے لئے ڈیزائن کیا گیا تھا ، بعد میں اسے عام سیمیکمڈکٹروں کے لئے ایڈجسٹ کیا گیا۔ اس تکنیک کا استعمال نامیاتی فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹروں کے ساتھ ساتھ دھات ڈائی ایڈریکٹرک میٹل ڈھانچے کے لئے بھی ہوتا ہے۔ لیزر یا وولٹیج پلس کی درخواست کے ذریعہ ، اضافی معاوضہ تیار کیا جاتا ہے۔

TOF اصول ایک سینسر اور کسی چیز کے درمیان فاصلے کی پیمائش کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. کسی چیز سے عکاسی کرنے کے بعد سینسر تک واپس پہنچنے کے لئے سگنل کے ذریعہ لیا گیا وقت ناپا جاتا ہے اور اس کا فاصلہ طے کرنے میں استعمال ہوتا ہے۔ مختلف قسم کے سگنلز (کیریئر) جیسے آواز ، روشنی کو ٹو ایف اصول کے ساتھ استعمال کیا جاسکتا ہے۔ جب ٹف کو رینج کی تلاش کے ل for استعمال کیا جاتا ہے تو جب آواز کی بجائے روشنی کا اخراج ہوتا ہے تو یہ بہت طاقت ور ہوتا ہے۔ الٹراساؤنڈ کے مقابلے میں یہ تیز پڑھنے ، اعلی درستگی اور زیادہ سے زیادہ رینج کو ابھی بھی کم وزن ، چھوٹے سائز اور کم بجلی کی کھپت کی خصوصیات کو برقرار رکھتا ہے۔

یہاں اس ٹیوٹوریل میں ہم سینسر اور آبجیکٹ کے مابین فاصلے کا حساب کتاب کرنے کے لئے ایک آر ایلوینو کے ساتھ VL6180X TOF رینج فائنڈر سینسر کا استعمال کریں گے ۔ یہ سینسر LUX میں روشنی کی شدت کی قیمت کو بھی بتاتا ہے۔

VL6180X ٹائم آف آف فلائٹ (ToF) رینج فائنڈر سینسر

VL6180 دوسرے فاصلہ سینسروں سے مختلف ہے کیونکہ یہ روشنی کی طرف سے کسی بھی سطح سے پیچھے کی عکاسی کرنے کے ل taken وقت کو ماپنے کے لئے ایک عین مطابق گھڑی استعمال کرتا ہے۔ یہ VL6180 کو دوسرے سینسروں پر فائدہ دیتا ہے کیونکہ یہ زیادہ درست اور شور سے محفوظ ہے۔

VL6180 ایک 3-in-1 پیکیج ہے جس میں IR emitter ، ایک محیطی روشنی سینسر ، اور ایک رینج سینسر شامل ہے۔ یہ I ² C انٹرفیس کے ذریعے بات کرتا ہے ۔ اس میں جہاز کا 2.8V ریگولیٹر ہے۔ لہذا اگر ہم 2.8V سے زیادہ وولٹیج لگائیں تو یہ بورڈ کو نقصان پہنچائے بغیر خود بخود نیچے شفٹ ہوجائے گا۔ اس کا فاصلہ 25 سینٹی میٹر تک ہے ۔ اس میں دو قابل پروگرام جی پی آئی او مہیا کیے گئے ہیں۔

سرکٹ ڈایاگرام

یہاں نوکیا 5110 LCD روشنی کی سطح اور فاصلے کو ظاہر کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ نوکیا 5110 LCD 3.3V پر کام کرتا ہے لہذا اسے ارڈینو نینو ڈیجیٹل پنوں سے براہ راست نہیں جوڑا جاسکتا ہے۔ لہذا 5V ڈیجیٹل پنوں سے 3.3V لائنوں کی حفاظت کے ل series ڈیٹا سگنلز کی مدد سے سیریز میں 10k ریزسٹرز شامل کریں۔ اردوینو کے ساتھ نوکیا 5110 LCD استعمال کرنے کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں ۔

VL6180 سینسر براہ راست Arduino کے سے منسلک کیا جا سکتا ہے. VL6180 اور Ardino کے درمیان بات چیت I2C ہے۔ دراصل I2C مواصلات پروٹوکول میں SPI اور UART کی بہترین خصوصیات کو یکجا کیا گیا ہے۔ یہاں ہم ایک سے زیادہ غلاموں کو ایک ہی ماسٹر سے جوڑ سکتے ہیں اور ہمارے پاس ایک سے زیادہ مالک ایک یا ایک سے زیادہ غلاموں پر قابو پا سکتے ہیں۔ UART مواصلات کی طرح ، I2C مواصلات کے لئے دو تاروں کا استعمال کرتا ہے ایس ڈی اے (سیریل ڈیٹا) اور ایس سی ایل (سیریل گھڑی) ، ایک ڈیٹا لائن اور گھڑی لائن۔

VL6180 ToF رینج فائنڈر سینسر کو ارڈوینو کے ساتھ مربوط کرنے کے لئے سرکٹ ڈایاگرام ذیل میں دکھایا گیا ہے:

• LCD کے RST پن کو 10K ریزٹر کے ذریعہ Ardino کے پن 6 سے مربوط کریں۔
• ایل ڈی سی کے سی ای پن کو 10K ریزٹر کے ذریعہ آردوینو کے پن 7 سے مربوط کریں۔
• LCD کے DC پن کو 10K ریزٹر کے ذریعہ Ardino کے پن 5 سے مربوط کریں۔
• LCD کے DIN پن کو 10K ریسٹر کے ذریعہ Ardino کے پن 4 سے جوڑیں۔
• ایل ڈی سی کے سی ایل کے پن کو آرڈینو کے 3 پن سے 10K ریسٹر کے ذریعے مربوط کریں۔
• LCD کا VCC پن Ardino کے 3.3V پن سے مربوط کریں۔
• LCD کے GND پن کو Ardino کے GND سے مربوط کریں۔
• VL6180 کے ایس سی ایل پن کو ارڈوینو کے A5 پن سے مربوط کریں
• VL6180 کے ایس ڈی اے پن کو ارڈینو کے A4 پن سے مربوط کریں
• VL6180 کے VCC پن کو Ardino کے 5V پن سے مربوط کریں
• VL6180 کے GND پن کو Ardino کے GND پن سے مربوط کریں

VL6180 ToF سینسر کے لئے مطلوبہ لائبریریوں کو شامل کرنا

ارڈوینو کے ساتھ وی ایل 6180 سینسر کی مداخلت میں تین لائبریریاں استعمال کی جائیں گی۔

1. اڈفروٹ_پی سی ڈی 8544

اڈافریٹ_پی سی ڈی 8544 مونوکروم نوکیا 5110 LCD ڈسپلے کیلئے لائبریری ہے۔ یہ دکھاتا ہے مواصلات کے لئے ایس پی آئی کا استعمال. اس LCD میں مداخلت کرنے کے لئے چار یا پانچ پنوں کی ضرورت ہے۔ اس لائبریری کو ڈاؤن لوڈ کرنے کا لنک ذیل میں دیا گیا ہے۔

github.com/adaf فرو/Adaf فرو-PCD8544- نوکیا-5110-LCD-library/archive/master.zip

2. اڈافریٹ_جی ایف ایکس

اڑدوینو کے لئے اڈافروٹ_ جی ایف ایکس لائبریری LCD ڈسپلے کے لئے بنیادی گرافکس لائبریری ہے ، جو ایک عام نحو اور گرافکس کے قدیم اعداد (پوائنٹس ، لائنز ، حلقے ، وغیرہ) مہیا کرتی ہے۔ اسے استعمال کرنے والے ہر ڈسپلے ڈیوائس کے لئے ہارڈویئر کی مخصوص لائبریری کے ساتھ جوڑ بنانے کی ضرورت ہے (نچلے سطح کے افعال کو سنبھالنے کے لئے)۔ اس لائبریری کو ڈاؤن لوڈ کرنے کا لنک ذیل میں دیا گیا ہے۔

github.com/adaf فرو/Adaf پھٹ- GFX- لائبریری

3. اسپرک فون وی ایل 6180

اسپارک فَن_وی ایل 6180 ارڈینو لائبریری ہے جس میں VL6180 سینسر کی بنیادی فعالیت ہے۔ VL6180 میں IR emitter ، ایک رینج سینسر ، اور ایک محیطی روشنی سینسر ہوتا ہے جو I2C انٹرفیس کے ذریعے بات چیت کرتا ہے۔ یہ لائبریری آپ کو سینسر سے فاصلہ اور روشنی کے نتائج پڑھنے کی اجازت دیتی ہے ، اور سیریل کنکشن کے ذریعہ ڈیٹا کو آؤٹ پٹ کرتی ہے۔ اس لائبریری کو ڈاؤن لوڈ کرنے کا لنک ذیل میں دیا گیا ہے۔

downloads.arduino.cc/libraries/github.com/sparkfun/SarkarkFun_VL6180_Sensor-1.1.0.zip

تمام لائبریریوں کو خاکہ میں جا کر ایک ایک کرکے شامل کریں >> لائبریری شامل کریں >> اردوینو IDE میں .ZIP لائبریری شامل کریں ۔ اس کے بعد آپ نے مندرجہ بالا لنکس سے لائبریری اپ لوڈ کی۔

بعض اوقات آپ کو تار اور ایس پی آئی لائبریریوں کو شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہوگی ، لیکن اگر آپ کو خرابی ہو رہی ہے تو براہ کرم ڈاؤن لوڈ کرکے ان کو اپنے اردوینو IDE میں شامل کریں۔

github.com/PaulStoffregen/SPI

github.com/PaulStoffregen/Wire

پروگرامنگ اور ورکنگ وضاحت

ایک ورکنگ ویڈیو کے ساتھ مکمل کوڈ اس ٹیوٹوریل کے آخر میں دیا گیا ہے ، یہاں ہم منصوبے کے کام کو سمجھنے کے لئے مکمل پروگرام کی وضاحت کر رہے ہیں۔

اس پروگرام میں زیادہ تر حصے لائبریریوں کے ذریعہ سنبھالے جاتے ہیں جن کو ہم نے شامل کیا ہے لہذا آپ کو اس کے بارے میں فکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔

میں سیٹ اپ حصہ ے 115200 طور بوڈ کی شرح مقرر اور I2C لئے وائر لائبریری ابتدا. پھر چیک کریں کہ آیا VL6180 سینسر ٹھیک سے کام کررہا ہے یا نہیں ، اگر یہ کام نہیں کررہا ہے تو غلطی کا پیغام دکھائیں۔

مندرجہ ذیل حصے میں ہم ڈسپلے ترتیب دے رہے ہیں ، آپ اپنی مطلوبہ قیمت کے برعکس کو یہاں تبدیل کر سکتے ہیں

باطل سیٹ اپ () { سیریل.بیگین (115200)؛ // 115200BS Wire.begin () پر سیریل شروع کریں ۔ // اسٹارٹ I2C لائبریری تاخیر (100)؛ // تاخیر۔ اگر (سینسر.ویلو 6180 ایکس انیٹ ()! = 0) { سیریل.پرنٹل ("ناکام بنانے میں ناکام")؛ // آلہ شروع کریں اور غلطیوں کی جانچ کریں check ؛ سینسر.وی ایل 6180 ایکس ڈیفاؤٹ سیٹنگز ()؛ // شروع کرنے کے لئے پہلے سے طے شدہ لوڈ لوڈ کریں۔ تاخیر (1000)؛ // تاخیر 1s display.begin ()؛ // init کیا // آپ ڈسپلے کو اپنانے کے ل around اس کے برعکس کو تبدیل کرسکتے ہیں // بہترین دیکھنے کے لئے! ڈسپلے.سیٹ کونٹراسٹ (50)؛ display.display ()؛ // شو اسپلاش اسکرین ڈسپلے۔ کلیئر ڈسپلے ()؛ }

میں باطل لوپ حصہ مرتب کرنے کی ہدایات LCD کی سکرین پر اقدار کو ظاہر کرنے کے لئے. یہاں ہم دو اقدار کی نمائش کر رہے ہیں ، ایک "لکس میں محیط روشنی کی سطح" (ایک لکس فی مربع میٹر رقبے میں ایک لیمن ہے) ، اور دوسرا نقشہ "ملی میٹر میں فاصلہ ناپا جاتا ہے"۔ LCD اسکرین پر مختلف اقدار کی نمائش کے ل each ، ہر ڈسپلے کی پوزیشن کی وضاحت کریں جو LCD اسکرین پر "display.setCursor (0،0)؛" کا استعمال کرکے دکھائے۔

باطل لوپ () { display.clearDisplay ()؛ // محیطی روشنی کی سطح حاصل کریں اور LUX Serial.print ("ماحولیاتی روشنی کی سطح (لکس) =") میں رپورٹ کریں؛ سیریل.پرنٹ لن (سینسر.بیٹ امبینٹ لائٹ (GAIN_1))؛ display.setTextSize (1)؛ ڈسپلے.سیٹ ٹیکسٹکالور (سیاہ)؛ ڈسپلے.سیٹ کرسر (0،0)؛ display.println ("لائٹ لیول")؛ ڈسپلے.سیٹ کرسر (0،12)؛ display.println (sensor.getAmbientLight (GAIN_1))؛ // ملی میٹر فاصلہ پر فاصلہ حاصل کریں اور رپورٹ کریں۔ پرنٹ ("فاصلے کی پیمائش (ملی میٹر) =")؛ سیریل.پرنٹلن (سینسر.بیٹ ڈسٹینس ())؛ display.setTextSize (1)؛ ڈسپلے.سیٹ ٹیکسٹکالور (سیاہ)؛ ڈسپلے.سیٹ کرسر (0 ، 24)؛ display.println ("فاصلہ (ملی میٹر) =")؛ ڈسپلے.سیٹ کرسر (0 ، 36)؛ b = سینسر.بیٹ فاصلہ ()؛ display.println (b)؛ display.display ()؛ تاخیر (500)؛ }

پروگرام اپ لوڈ کرنے کے بعد ، سیریل مانیٹر کھولیں اور اسے نیچے دکھائے جانے والے آؤٹ پٹ کو دکھائے۔

VL6180 TOF رینج کے فائنڈر اسمارٹ فونز ، پورٹیبل ٹچ اسکرین ڈیوائسز ، ٹیبلٹ ، لیپ ٹاپ ، گیمنگ ڈیوائسز اور گھریلو ایپلائینسز / صنعتی آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔

یہاں ہم لکس میں وسیع روشنی کی سطح اور ملی میٹر میں دوری دکھا رہے ہیں ۔

ذیل میں مکمل پروگرام اور مظاہرے کی ویڈیو تلاش کریں ۔ یہ بھی چیک کریں کہ الٹراسونک سینسر اور لائٹ لیول کا استعمال کرتے ہوئے فاصلہ کی پیمائش کیسے کریں BH1750 ماحولیاتی لائٹ سینسر کا استعمال کرتے ہوئے۔