- Authors
- Alexander Görlitz, Aaron Kaipf, Christopher Seitz
- Version
- 1.0.0
- Date
- 04.07.2024
Zweckbestimmung:
Dieses Programm demonstriert, wie der Ultraschallsensor HC-SR04 zur Messung von Abständen verwendet werden kann. Es steuert einen Servo-Motor zur Positionierung des Sensors und zeigt die gemessenen Entfernungen auf einem LC-Display an. Der Einsatzbereich dieses Systems liegt in der Erkennung von Patienten innerhalb eines definierten Bereichs.
Funktionsbeschreibung / bestimmungsgemäßer Gebrauch:
- Ultraschallsensor gemäß Verdrahtungsplan mit dem Launchpad verbinden. Der Sensor soll mit 5V versorgt werden; das an das Launchpad gesendete ECHO-Signal muss daher über einen Spannungsteiler mit dem CCIA Pin verbunden werden, damit die maximal zulässigen 3,3V am DIO-Pin nicht überschritten werden.
- Launchpad über USB-Buchse mit Spannung versorgen.
- Radar Scanner an die gewünschte Position stellen und ausrichten
- Über Breakpoint den errechneten Abstandswert auslesen oder auf dem LCD-Display anzeigen lassen.
- Während des Betriebs wird der Servo-Motor in einem Bereich von 45° bis 135° geschwenkt, um Entfernungen zu messen und zu überwachen.
Beschreibung der Hardware:
- TI Launchpad MSP430, Version 1.6
- MSP430FR2355
- Ultraschallsensor: HC-SR04
- LCD-Display: 1602 Display mit I2C Schnittstelle
- Servo-Motor SG90 zur Ausrichtung des HC-SR04
- Grüne LED zur Anzeige des Betriebsstatus
Ultraschallsensor Verdrahtung:
MSP430FR2355 5V---|
----------------- ----|-------
/|\| | |
| | P5.1/TB2.2out|---> US-TRIG (Pin2)----------->|US-TRIG (Pin2)
--|RST | |
| P1.0 |---> red LED --------|US-ECHO (Pin3)
| | | |
| | 1,5k |SR04
| P5.0/TB2.1CCIA|<----------------------| ----|-------
| | 2,2k |
| | | GND
GND
LCD und I2C Verdrahtung:
MSP430FR2355 PCF8574T
master
-----------------
-|XIN P1.2/UCB0SDA|<-------->| SDA
| | |
-|XOUT | |
| P1.3/UCB0SCL|<-------->|SCL
LEDred<--|P1.0 | |
5V-->| Vcc
Servo Verdrahtung:
MSP430FR2355
---------------
/|\| |
| | |
--|RST |
| |
| P2.0/TB1.1|--> CCR1 - XX% PWM
| |
gehause_1.JPEG "Außenansicher vom Radar Scanner"
gehause_2.JPEG "Außenansicher vom Radar Scanner"
gehause_3.JPEG "Außenansicher vom Radar Scanner"
gehause_4.JPEG "Außenansicher vom Radar Scanner"
verdrahtung.JPEG "Verdrahtung der Komponenten"
servo.JPEG "Verdrahtung des Servomotors"
msp430_halterung_1.JPEG "Halterung des MSP430FR2355"
msp430_halterung_2.JPEG "Halterung des MSP430FR2355"
msp430_halterung_3.JPEG "Halterung des MSP430FR2355"
Beschreibung der Software
Werkzeuge
- Die Entwicklung erfolgte unter TI CCS Ver. 12.7.1.00001
- UML Diagramme wurden mit UMLet Version 12.1 erstellt
- Die Dokumentation wurde mit doxygen Version 1.11.0 erstellt
- Das Konfigurationsmanagement erfolgt über Git
- Das erstellen der stl files wurde Tinkercad verwendet
- Elegoo Cura wurde zum erstellen des gcodes mit der Version 4.8.0 verwendet
3D-Druck
MSP430_halter_v1.png "Selbstentworfene Halterung für den MSP430FR2355"
sonar_deckel_v1.png "Selbstentworfener Deckel für das Gehäuse"
sonar_gehause_v1.png "Selbstentworfenes Gehäuse für die Komponenten"
sr04_abdeckung_v1.png "Selbstentworfene Abdeckung für den Ultraschallsensor"
Radar_mount_rev2.png "Halterung für den Ultraschallsensor aus thingiverse"
Handheld Sonic Radar by rjlew on Thingiverse:
- See also
- https://www.thingiverse.com/thing:4800043