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Tutorial: Trena eletrônica com Arduino e sensor ultrassônico LV-EZ

Olá Garagistas! Neste tutorial mostraremos como você pode montar uma trena eletrônica utilizando Arduino e sensor ultrassônico LV-EZ. Como demonstração faremos a medição da distância, posicionando o sensor de frente para um objeto e mostraremos no display LCD 16x2 qual a distância está sendo aferida pelo o sensor, tanto pelo o pino de saída PWM, quanto pelo pino de saída Serial UART (TX) do sensor.

Material Utilizado:

1x Arduino

1x Sensor Ultrassom LV-EZ1 ou 1x Sensor Ultrassom LV-EZ3

1x Barra de Pinos Reto (7 Pinos)

1x Display LCD 16x2

1x Potenciômetro 10KΩ

1x Adaptador 9V Jack

Protoboard

Alguns Jumpers M/M

Alguns Jumpers Premium M/F

1. Sensor Ultrassônico

Imagem 1 - Sensor Ultrassônico LV-EZ1

O sensor ultrassônico é um tipo de sensor de grande utilidade na automação, sensoriamento de obstáculos para robô, e de objetos em linhas de montagem . Ele possui a propriedade de não precisar de contacto físico com o objeto ou ainda de que esse objeto possua alguma propriedade física em específico, ele não só detecta sua presença como ainda tem recursos para determinar a qual distância do sensor o objeto se encontra. O Sensor LV-EZ utiliza um transmissor e um receptor de ultrassom, através dos quais determina a distância de objetos presentes à sua frente.

Na ilustração abaixo, temos o princípio de funcionamento do sensor:

Figura 1 - Funcionamento do sensor de ultrassom

À esquerda da imagem temos o sensor LV-EZ e à direita um objeto colocado à sua frente. O sensor emite uma onda ultrassônica durante um determinado tempo, esta onda sonora rebate no material e retorna ao receptor do sensor.O tempo que a onda leva para ir e voltar é medido pelo sensor, e como a velocidade do som é conhecida, é possível calcular a distância do objeto através da equação:

Fórmula 1 - Cálculo da distância entre o sensor e o objeto

Para facilitar, a biblioteca Maxbotix.h já faz esses cálculos, tudo o que é preciso fazer é utilizar as funções dela, e com isso já adquirir o valor convertido em centímetros. O download da biblioteca Maxbotix.h pode ser feito clicando aqui.

2. Circuito

Figura 2 - Circuito da Trena Eletrônica

Imagem 2 - Trena Eletrônica Montada

3. Sketch

#include <LiquidCrystal.h> //Inclui a biblioteca do LCD

#include "Maxbotix.h" //Inclui a biblioteca Maxbotix.h

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); //Configura os pinos do Arduino para se comunicar com o LCD

Maxbotix rangeSensorPW(8, Maxbotix::PW, Maxbotix::LV); //Instância o pino PW do sensor LV para ser utilizado com o pino 8 do Arduino

Maxbotix rangeSensorTX(6, Maxbotix::TX, Maxbotix::LV); //Instância o pino TX do sensor LV para ser utilizado com o pino 6 do Arduino

void setup()

{

lcd.begin(16, 2); //Inicia o LCD com dimensões 16x2(Colunas x Linhas)

}

void loop()
{

unsigned long start; //Cria uma variável para contagem de tempo em millisegundos utilizando timer

  // PW
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("PW: "); //Imprime no display "PW: "
  lcd.print(rangeSensorPW.getRange()); //Imprime no display a leitura de PW
  lcd.print("cm"); //Imprime no display a unidade "cm"

  // TX
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("TX: "); //Imprime no display "TX: "
  lcd.print(rangeSensorTX.getRange()); //Imprime no display a leitura de TX
  lcd.print("cm"); //Imprime no display a unidade "cm"
  delay(5000); //Aguarda 5 segundos
lcd.clear(); //Limpa a tela do display de LCD

}

Referências:

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/3484-mec081

http://playground.arduino.cc/Main/MaxSonar

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Comentário de Ivan Freitas em 5 novembro 2016 às 8:27: Bom dia
Parabens pelo tutorial
Consigo pegar as medidas em milimetros em vez de centimetros?
obrigado

Comentário de Joao Silveira em 29 abril 2016 às 20:01: Boa noite Flavio!
Acredito q este tenho sido este o erro. Nos tínhamos 2 bibliotecas iguais.
este problema foi resolvido, mas agr esta aparecendo esse:

Arduino: 1.6.7 (Windows 10), Placa:"Arduino/Genuino Uno"

tRENA:6: error: 'TX' is not a member of 'Maxbotix'

Maxbotix rangeSensorTX(6, Maxbotix::TX, Maxbotix::LV); //InstÃ¢ncia o pino TX do sensor LV para ser utilizado com o pino 6 do Arduino

^

exit status 1
'TX' is not a member of 'Maxbotix'

Este relatório deveria ter mais informações
"Mostrar saída verbosa durante a compilação"
habilitado em Arquivo > Preferências.

Muito OBG pela atenção!

Comentário de Flavio Hernan em 27 abril 2016 às 21:29: Joao Silveira você instalou a biblioteca?

Comentário de Joao Silveira em 27 abril 2016 às 20:48: Boa noite!
Nossa turma de Mecatronica deve desenvolver um programa usando o arduino, Nosso grupo opto por fazer esta trena eletronica, mas estamos tendo o seguinte erro quando compilamos o programa:

Arduino: 1.6.7 (Windows 10), Placa:"Arduino/Genuino Uno"

C:\Users\gustavo.hack\Desktop\tRENA\tRENA.ino: In function 'void loop()':

tRENA:29: error: 'rangeSensorTX' was not declared in this scope

lcd.print(rangeSensorTX.getRange()); //Imprime no display a leitura de TX

^

exit status 1
'rangeSensorTX' was not declared in this scope

Este relatório deveria ter mais informações
"Mostrar saída verbosa durante a compilação"
habilitado em Arquivo > Preferências.

Alguem poderia nos apontar alguma solução?
Muito obg pela atenção!

Comentário de alexandre cavalcante em 20 julho 2015 às 22:13: Ate quanto metro chega esta trena

Comentário de Bruno Ferreira da Silva Santos em 7 abril 2014 às 10:51: Meu nome é Bruno sou de Suzano e estudo na Universidade Braz Cubas em Mogi das Cruzes, estamos fazendo um projeto integrador onde o nosso projeto é uma Trena Eletrônica Ultrassonica, relativamente facil mais para nós que somos leigos no assunto esta sendo um desafio. Na parte da montagem conseguimos fazer normalmente o nosso problema esta sendo na programação, mais precisamente em adicionar a biblioteca Adafruit GFX.h e Adafruit_PCD8345.h no arduino, a biblioteca do sensor conseguimos colocar normalmente mais a da tela lcd 5110 esta sendo um grande problema, estamos tentando falar com o idealizador do projeto só que ele não nos responde gostaria de saber se é possivel o sr. nos ajudar em anexo esta passo a passo o que eu estou fazendo.

Nós tiramos o projeto do link abaixo:
http://labdegaragem.com/profiles/blogs/trena-eletr-nica

Obrigado.

Bruno F.