今天，給大家介紹一個(gè)

「超酷的DIY聲波懸浮」研究項(xiàng)目。

雖然超聲波懸浮，不能像磁懸浮那樣懸浮比較重的物品。不過(guò)能把小泡沫球、水滴或者螞蟻這樣的小物體懸浮起來(lái)也是很有意思的。

制作這樣一個(gè)簡(jiǎn)易的超聲波懸浮器并不需要多少成本，而且材料很容易獲得。你只需要：

• Arduino Nano/UNO
• HC-SR04超聲波測(cè)距模塊
• L293D步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

拆解超聲波測(cè)距模塊

常見的超聲波模塊一般有兩個(gè)柱狀頭。一個(gè)是發(fā)生器，一個(gè)是接收器。我們把它們拆下來(lái)。

這里特別提一點(diǎn)，拆下來(lái)的柱頭里有圓形的網(wǎng)格，留一個(gè)備用。

連接電路

準(zhǔn)備好L298N型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)板。 將四個(gè)輸入中的兩個(gè)連接到Arduino的端口A0和A1，然后連接GND和5V。輸出正負(fù)極接兩個(gè)發(fā)生器的正負(fù)極。

上傳代碼

將下面的代碼上傳到Arduino，Arduino在setup()階段執(zhí)行大部分工作。 首先，它將所有模擬端口設(shè)置為輸出。 然后，Timer1配置為觸發(fā)時(shí)鐘頻率為80kHz的比較中斷。 每個(gè)中斷只是反轉(zhuǎn)模擬端口的狀態(tài)。 將80kHz方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為40kHz的全波循環(huán)。 loop()部分沒有任何操作。

byte TP = 0b10101010;

void setup() {

DDRC = 0b11111111;

noInterrupts();

TCCR1A = 0;

TCCR1B = 0;

TCNT1 = 0;

OCR1A = 200;

TCCR1B |= (1 << WGM12);

TCCR1B |= (1 << CS10);

TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);

interrupts();

}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {

PORTC = TP;

TP = ~TP;

}

void loop() {

}

尋找最優(yōu)距離

接下去是個(gè)體力活。我們需要不斷地調(diào)整兩個(gè)柱頭之間的距離來(lái)找到一個(gè)能讓小物品完美懸浮起來(lái)。 這里需要一些技巧和工具。

首先，這個(gè)距離必須完全正確，以產(chǎn)生具有足夠強(qiáng)的高氣壓和低氣壓區(qū)域的駐波。 我們可以使用以下公式估算距離，基于室溫下的聲速，343米/秒：

343,000毫米/秒/ 40,000赫茲= 8.575毫米

所以，這個(gè)距離應(yīng)該是8.575毫米的倍數(shù)。但是發(fā)射器屏幕之間的距離與聲波所包圍的區(qū)域不同，因此結(jié)果不會(huì)很正確，最終還是需要手動(dòng)微調(diào)的。

所以我們可以把柱頭距離調(diào)整到20毫米左右，然后不斷地調(diào)整。

這里我們需要制作一個(gè)小工具，如下圖，找一跟牙簽用膠水把它合成如圖這樣的小勺。

它會(huì)幫你把那些小的泡沫塑料球放在適當(dāng)?shù)奈恢?#xff0c;因?yàn)樗诼晫W(xué)上是透明的。 如果你試圖用手或鑷子，它們可能會(huì)干擾傳感器產(chǎn)生的波，使得超生波無(wú)法形成或者不穩(wěn)定。

調(diào)試

• 如果小泡沫球感覺馬上就能懸浮了，但突然又掉了，可以嘗試用再小一點(diǎn)的泡沫球。而且也不用特別圓的，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)越不規(guī)則的碎片似乎越容易懸浮
• 如果小物體能懸浮住，但不停地抖動(dòng)“跳舞”，可以嘗試降低電源電壓，或者串聯(lián)1N4007二極管，每個(gè)二極管可以降低0.7V。供電電壓建議在9V-11V之間，最方便當(dāng)然是用可調(diào)節(jié)的電源。
• 如果你成功將泡沫球懸浮了，可以嘗試懸浮不同的物體，還可以嘗試懸浮多個(gè)物體。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的stm32超声波测距代码_超声波模块另类用法，悬浮，你也能做到的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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