¿Alguna vez has pensado en construir tu propio radar utilizando Arduino? ¡Pues estás en el lugar indicado! En este artículo te enseñaremos cómo realizar un proyecto de radar utilizando esta plataforma de hardware de código abierto. Sigue leyendo para descubrir cómo puedes crear tu propio sistema de detección de objetos con Arduino.
En este tutorial de Arduino, le mostraré cómo crear este atractivo radar utilizando la placa Arduino y el entorno de desarrollo de procesamiento. Para obtener más detalles, puede ver el siguiente vídeo o leer el tutorial escrito a continuación.
descripción general
Todo lo que necesitas para este proyecto Arduino es un sensor ultrasónico para detectar los objetos, un pequeño servomotor aficionado para girar el sensor y una placa Arduino para controlarlo. Puede ver el vídeo a continuación o leer el tutorial escrito a continuación.[/column]
Componentes necesarios para este proyecto Arduino
Puede obtener estos componentes en uno de los siguientes sitios web:
- Sensor ultrasónico HC-SR04 ………… Amazon / Banggood / AliExpress
- Servo motor………………………………………….. Amazon / Banggood / AliExpress
- Placa Arduino……………………………… Amazon / Banggood / AliExpress
- Cables de puente y de placa de pruebas………… Amazon / Banggood / AliExpress
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Estructura del dispositivo
- Primero construí un soporte de cartón para conectar el sensor ultrasónico al servomotor. Lo doblé como se muestra en la imagen de abajo, lo pegué y lo fijé al servomotor con un tornillo como este.
- También adjunté un cabezal de clavija al que soldé 4 cables de puente para conectar el sensor.
- Finalmente, conecté el servomotor a la placa Arduino con una banda elástica.
También>
- Sensor ultrasónico con soporte de montaje……… Amazon/AliExpress
- Soporte de montaje para medición de distancias ultrasónicas…….. Banggood
Esquemas del circuito del radar Arduino
Conecté el sensor ultrasónico HC-SR04 a los pines 10 y 11 y el servomotor al pin 12 de la placa Arduino.
Códigos fuente
Ahora necesitamos crear un código y cargarlo en la placa Arduino que permita la interacción entre Arduino y el IDE de procesamiento. Para comprender cómo funciona la conexión, haga clic aquí para visitar mi tutorial de procesamiento y Arduino.
Aquí está el código fuente de Arduino con una descripción de cada línea de código:
// Includes the Servo library
#include <Servo.h>.
// Defines Tirg and Echo pins of the Ultrasonic Sensor
const int trigPin = 10;
const int echoPin = 11;
// Variables for the duration and the distance
long duration;
int distance;
Servo myServo; // Creates a servo object for controlling the servo motor
void setup() {
pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
Serial.begin(9600);
myServo.attach(12); // Defines on which pin is the servo motor attached
}
void loop() {
// rotates the servo motor from 15 to 165 degrees
for(int i=15;i<=165;i++){
myServo.write(i);
delay(30);
distance = calculateDistance();// Calls a function for calculating the distance measured by the Ultrasonic sensor for each degree
Serial.print(i); // Sends the current degree into the Serial Port
Serial.print(","); // Sends addition character right next to the previous value needed later in the Processing IDE for indexing
Serial.print(distance); // Sends the distance value into the Serial Port
Serial.print("."); // Sends addition character right next to the previous value needed later in the Processing IDE for indexing
}
// Repeats the previous lines from 165 to 15 degrees
for(int i=165;i>15;i--){
myServo.write(i);
delay(30);
distance = calculateDistance();
Serial.print(i);
Serial.print(",");
Serial.print(distance);
Serial.print(".");
}
}
// Function for calculating the distance measured by the Ultrasonic sensor
int calculateDistance(){
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
// Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH); // Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds
distance= duration*0.034/2;
return distance;
}
Code language: Arduino (arduino)
Ahora>Evento de serie() Función que lee los datos del puerto serie e introduciremos los valores del ángulo y distancia en las variables iAngle e iDistance. Estas variables se utilizan para dibujar el radar, las líneas, los objetos detectados y parte del texto.
Para dibujar el radar creé esta función. dibujarRadar() ellos consisten en Arco() Y Línea() Características.
void drawRadar() {
pushMatrix();
translate(960,1000); // moves the starting coordinats to new location
noFill();
strokeWeight(2);
stroke(98,245,31);
// draws the arc lines
arc(0,0,1800,1800,PI,TWO_PI);
arc(0,0,1400,1400,PI,TWO_PI);
arc(0,0,1000,1000,PI,TWO_PI);
arc(0,0,600,600,PI,TWO_PI);
// draws the angle lines
line(-960,0,960,0);
line(0,0,-960*cos(radians(30)),-960*sin(radians(30)));
line(0,0,-960*cos(radians(60)),-960*sin(radians(60)));
line(0,0,-960*cos(radians(90)),-960*sin(radians(90)));
line(0,0,-960*cos(radians(120)),-960*sin(radians(120)));
line(0,0,-960*cos(radians(150)),-960*sin(radians(150)));
line(-960*cos(radians(30)),0,960,0);
popMatrix();
}
Code language: Arduino (arduino)
Para>Dibujar linea(). Su centro de rotación se establece mediante la función Translate() y la función Line(), en la que se utiliza la variable iAngle, vuelve a dibujar la línea para cada grado.
void drawLine() {
pushMatrix();
strokeWeight(9);
stroke(30,250,60);
translate(960,1000); // moves the starting coordinats to new location
line(0,0,950*cos(radians(iAngle)),-950*sin(radians(iAngle))); // draws the line according to the angle
popMatrix();
}
Code language: Arduino (arduino)
Hice>dibujarObjeto() Función. Detecta la distancia desde el sensor ultrasónico, la convierte en píxeles y, combinado con el ángulo del sensor, dibuja el objeto en el radar.
void drawObject() {
pushMatrix();
translate(960,1000); // moves the starting coordinats to new location
strokeWeight(9);
stroke(255,10,10); // red color
pixsDistance = iDistance*22.5; // covers the distance from the sensor from cm to pixels
// limiting the range to 40 cms
if(iDistance<40){
// draws the object according to the angle and the distance
line(pixsDistance*cos(radians(iAngle)),-pixsDistance*sin(radians(iAngle)),950*cos(radians(iAngle)),-950*sin(radians(iAngle)));
}
popMatrix();
}
Code language: Arduino (arduino)
Hice esto para el texto en la pantalla. dibujarTexto() Función que dibuja textos sobre ubicaciones específicas.
Se accede a todas estas funciones en el modo principal. jalar() Función que repite y dibuja constantemente la pantalla. Yo uso esto aquí también llenar() Función con 2 parámetros para simular el desenfoque de movimiento y desvanecer lentamente la línea en movimiento.
void draw() {
fill(98,245,31);
textFont(orcFont);
// simulating motion blur and slow fade of the moving line
noStroke();
fill(0,4);
rect(0, 0, width, 1010);
fill(98,245,31); // green color
// calls the functions for drawing the radar
drawRadar();
drawLine();
drawObject();
drawText();
}
Code language: Arduino (arduino)
Aquí está el aspecto final del radar:
Aquí>
import processing.serial.*; // imports library for serial communication
import java.awt.event.KeyEvent; // imports library for reading the data from the serial port
import java.io.IOException;
Serial myPort; // defines Object Serial
// defubes variables
String angle="";
String distance="";
String data="";
String noObject;
float pixsDistance;
int iAngle, iDistance;
int index1=0;
int index2=0;
PFont orcFont;
void setup() {
size (1920, 1080);
smooth();
myPort = new Serial(this,"COM4", 9600); // starts the serial communication
myPort.bufferUntil('.'); // reads the data from the serial port up to the character '.'. So actually it reads this: angle,distance.
orcFont = loadFont("OCRAExtended-30.vlw");
}
void draw() {
fill(98,245,31);
textFont(orcFont);
// simulating motion blur and slow fade of the moving line
noStroke();
fill(0,4);
rect(0, 0, width, 1010);
fill(98,245,31); // green color
// calls the functions for drawing the radar
drawRadar();
drawLine();
drawObject();
drawText();
}
void serialEvent (Serial myPort) { // starts reading data from the Serial Port
// reads the data from the Serial Port up to the character '.' and puts it into the String variable "data".
data = myPort.readStringUntil('.');
data = data.substring(0,data.length()-1);
index1 = data.indexOf(","); // find the character ',' and puts it into the variable "index1"
angle= data.substring(0, index1); // read the data from position "0" to position of the variable index1 or thats the value of the angle the Arduino Board sent into the Serial Port
distance= data.substring(index1+1, data.length()); // read the data from position "index1" to the end of the data pr thats the value of the distance
// converts the String variables into Integer
iAngle = int(angle);
iDistance = int(distance);
}
void drawRadar() {
pushMatrix();
translate(960,1000); // moves the starting coordinats to new location
noFill();
strokeWeight(2);
stroke(98,245,31);
// draws the arc lines
arc(0,0,1800,1800,PI,TWO_PI);
arc(0,0,1400,1400,PI,TWO_PI);
arc(0,0,1000,1000,PI,TWO_PI);
arc(0,0,600,600,PI,TWO_PI);
// draws the angle lines
line(-960,0,960,0);
line(0,0,-960*cos(radians(30)),-960*sin(radians(30)));
line(0,0,-960*cos(radians(60)),-960*sin(radians(60)));
line(0,0,-960*cos(radians(90)),-960*sin(radians(90)));
line(0,0,-960*cos(radians(120)),-960*sin(radians(120)));
line(0,0,-960*cos(radians(150)),-960*sin(radians(150)));
line(-960*cos(radians(30)),0,960,0);
popMatrix();
}
void drawObject() {
pushMatrix();
translate(960,1000); // moves the starting coordinats to new location
strokeWeight(9);
stroke(255,10,10); // red color
pixsDistance = iDistance*22.5; // covers the distance from the sensor from cm to pixels
// limiting the range to 40 cms
if(iDistance<40){
// draws the object according to the angle and the distance
line(pixsDistance*cos(radians(iAngle)),-pixsDistance*sin(radians(iAngle)),950*cos(radians(iAngle)),-950*sin(radians(iAngle)));
}
popMatrix();
}
void drawLine() {
pushMatrix();
strokeWeight(9);
stroke(30,250,60);
translate(960,1000); // moves the starting coordinats to new location
line(0,0,950*cos(radians(iAngle)),-950*sin(radians(iAngle))); // draws the line according to the angle
popMatrix();
}
void drawText() { // draws the texts on the screen
pushMatrix();
if(iDistance>40) {
noObject = "Out of Range";
}
else {
noObject = "In Range";
}
fill(0,0,0);
noStroke();
rect(0, 1010, width, 1080);
fill(98,245,31);
textSize(25);
text("10cm",1180,990);
text("20cm",1380,990);
text("30cm",1580,990);
text("40cm",1780,990);
textSize(40);
text("Object: " + noObject, 240, 1050);
text("Angle: " + iAngle +" °", 1050, 1050);
text("Distance: ", 1380, 1050);
if(iDistance<40) {
text(" " + iDistance +" cm", 1400, 1050);
}
textSize(25);
fill(98,245,60);
translate(961+960*cos(radians(30)),982-960*sin(radians(30)));
rotate(-radians(-60));
text("30°",0,0);
resetMatrix();
translate(954+960*cos(radians(60)),984-960*sin(radians(60)));
rotate(-radians(-30));
text("60°",0,0);
resetMatrix();
translate(945+960*cos(radians(90)),990-960*sin(radians(90)));
rotate(radians(0));
text("90°",0,0);
resetMatrix();
translate(935+960*cos(radians(120)),1003-960*sin(radians(120)));
rotate(radians(-30));
text("120°",0,0);
resetMatrix();
translate(940+960*cos(radians(150)),1018-960*sin(radians(150)));
rotate(radians(-60));
text("150°",0,0);
popMatrix();
}
Code language: Arduino (arduino)
Nueva versión actualizada del código Arduino Radar para cualquier resolución de pantalla:
Simplemente cambie los valores en la función size() según la resolución de su pantalla.
/* Arduino Radar Project
*
* Updated version. Fits any screen resolution!
* Just change the values in the size() function,
* with your screen resolution.
*
* by Dejan Nedelkovski,
* www.HowToMechatronics.com
*
*/
import processing.serial.*; // imports library for serial communication
import java.awt.event.KeyEvent; // imports library for reading the data from the serial port
import java.io.IOException;
Serial myPort; // defines Object Serial
// defubes variables
String angle="";
String distance="";
String data="";
String noObject;
float pixsDistance;
int iAngle, iDistance;
int index1=0;
int index2=0;
PFont orcFont;
void setup() {
size (1920, 1080); // ***CHANGE THIS TO YOUR SCREEN RESOLUTION***
smooth();
myPort = new Serial(this,"COM4", 9600); // starts the serial communication
myPort.bufferUntil('.'); // reads the data from the serial port up to the character '.'. So actually it reads this: angle,distance.
orcFont = loadFont("OCRAExtended-30.vlw");
}
void draw() {
fill(98,245,31);
textFont(orcFont);
// simulating motion blur and slow fade of the moving line
noStroke();
fill(0,4);
rect(0, 0, width, height-height*0.065);
fill(98,245,31); // green color
// calls the functions for drawing the radar
drawRadar();
drawLine();
drawObject();
drawText();
}
void serialEvent (Serial myPort) { // starts reading data from the Serial Port
// reads the data from the Serial Port up to the character '.' and puts it into the String variable "data".
data = myPort.readStringUntil('.');
data = data.substring(0,data.length()-1);
index1 = data.indexOf(","); // find the character ',' and puts it into the variable "index1"
angle= data.substring(0, index1); // read the data from position "0" to position of the variable index1 or thats the value of the angle the Arduino Board sent into the Serial Port
distance= data.substring(index1+1, data.length()); // read the data from position "index1" to the end of the data pr thats the value of the distance
// converts the String variables into Integer
iAngle = int(angle);
iDistance = int(distance);
}
void drawRadar() {
pushMatrix();
translate(width/2,height-height*0.074); // moves the starting coordinats to new location
noFill();
strokeWeight(2);
stroke(98,245,31);
// draws the arc lines
arc(0,0,(width-width*0.0625),(width-width*0.0625),PI,TWO_PI);
arc(0,0,(width-width*0.27),(width-width*0.27),PI,TWO_PI);
arc(0,0,(width-width*0.479),(width-width*0.479),PI,TWO_PI);
arc(0,0,(width-width*0.687),(width-width*0.687),PI,TWO_PI);
// draws the angle lines
line(-width/2,0,width/2,0);
line(0,0,(-width/2)*cos(radians(30)),(-width/2)*sin(radians(30)));
line(0,0,(-width/2)*cos(radians(60)),(-width/2)*sin(radians(60)));
line(0,0,(-width/2)*cos(radians(90)),(-width/2)*sin(radians(90)));
line(0,0,(-width/2)*cos(radians(120)),(-width/2)*sin(radians(120)));
line(0,0,(-width/2)*cos(radians(150)),(-width/2)*sin(radians(150)));
line((-width/2)*cos(radians(30)),0,width/2,0);
popMatrix();
}
void drawObject() {
pushMatrix();
translate(width/2,height-height*0.074); // moves the starting coordinats to new location
strokeWeight(9);
stroke(255,10,10); // red color
pixsDistance = iDistance*((height-height*0.1666)*0.025); // covers the distance from the sensor from cm to pixels
// limiting the range to 40 cms
if(iDistance<40){
// draws the object according to the angle and the distance
line(pixsDistance*cos(radians(iAngle)),-pixsDistance*sin(radians(iAngle)),(width-width*0.505)*cos(radians(iAngle)),-(width-width*0.505)*sin(radians(iAngle)));
}
popMatrix();
}
void drawLine() {
pushMatrix();
strokeWeight(9);
stroke(30,250,60);
translate(width/2,height-height*0.074); // moves the starting coordinats to new location
line(0,0,(height-height*0.12)*cos(radians(iAngle)),-(height-height*0.12)*sin(radians(iAngle))); // draws the line according to the angle
popMatrix();
}
void drawText() { // draws the texts on the screen
pushMatrix();
if(iDistance>40) {
noObject = "Out of Range";
}
else {
noObject = "In Range";
}
fill(0,0,0);
noStroke();
rect(0, height-height*0.0648, width, height);
fill(98,245,31);
textSize(25);
text("10cm",width-width*0.3854,height-height*0.0833);
text("20cm",width-width*0.281,height-height*0.0833);
text("30cm",width-width*0.177,height-height*0.0833);
text("40cm",width-width*0.0729,height-height*0.0833);
textSize(40);
text("Object: " + noObject, width-width*0.875, height-height*0.0277);
text("Angle: " + iAngle +" °", width-width*0.48, height-height*0.0277);
text("Distance: ", width-width*0.26, height-height*0.0277);
if(iDistance<40) {
text(" " + iDistance +" cm", width-width*0.225, height-height*0.0277);
}
textSize(25);
fill(98,245,60);
translate((width-width*0.4994)+width/2*cos(radians(30)),(height-height*0.0907)-width/2*sin(radians(30)));
rotate(-radians(-60));
text("30°",0,0);
resetMatrix();
translate((width-width*0.503)+width/2*cos(radians(60)),(height-height*0.0888)-width/2*sin(radians(60)));
rotate(-radians(-30));
text("60°",0,0);
resetMatrix();
translate((width-width*0.507)+width/2*cos(radians(90)),(height-height*0.0833)-width/2*sin(radians(90)));
rotate(radians(0));
text("90°",0,0);
resetMatrix();
translate(width-width*0.513+width/2*cos(radians(120)),(height-height*0.07129)-width/2*sin(radians(120)));
rotate(radians(-30));
text("120°",0,0);
resetMatrix();
translate((width-width*0.5104)+width/2*cos(radians(150)),(height-height*0.0574)-width/2*sin(radians(150)));
rotate(radians(-60));
text("150°",0,0);
popMatrix();
}
Code language: Arduino (arduino)
Proyecto de Radar Arduino
En este tutorial de Arduino, te mostraré cómo puedes hacer este radar de aspecto genial utilizando la placa de Arduino y el Entorno de Desarrollo Processing. Puedes ver el siguiente video o leer el tutorial escrito a continuación para obtener más detalles.
Visión general
Todo lo que necesitas para este proyecto de Arduino es un sensor ultrasónico para detectar los objetos, un pequeño servo motor para girar el sensor y una placa de Arduino para controlarlos.
Componentes necesarios para este proyecto de Arduino
Puedes obtener estos componentes en cualquiera de los siguientes sitios:
- Sensor ultrasónico HC-SR04 – Amazon / Banggood / AliExpress
- Servo motor – Amazon / Banggood / AliExpress
- Placa de Arduino – Amazon / Banggood / AliExpress
- Protoboard y cables jumper – Amazon / Banggood / AliExpress
Para construir el dispositivo, primero hice un soporte de cartón para conectar el sensor ultrasónico al servo motor. Luego, fijé el servo motor a la placa de Arduino usando una banda elástica. Conecté el sensor al pin 10 y 11, y el servo motor al pin 12 de la placa de Arduino.
Código fuente de Arduino
Ahora necesitamos hacer un código y subirlo a la placa de Arduino que permitirá la interacción entre Arduino y el Entorno de Desarrollo Processing. Puede encontrar el código de Arduino completo en este enlace.
Código fuente de Processing
Para recibir los valores del ángulo y la distancia medidos por el sensor desde la placa de Arduino al Entorno Processing, se utilizan funciones como drawRadar(), drawLine(), drawObject() y drawText(). Puedes encontrar el código fuente completo de Processing en este enlace.
Aquí está la apariencia final del radar creado con Arduino y Processing.
Este proyecto es una excelente manera de explorar la interacción entre hardware y software, y puede ser una introducción emocionante al mundo de Arduino y Processing. ¡Espero que disfrutes creando tu propio radar!
¡Qué interesante! Me encantaría probar a hacer un proyecto de radar con Arduino. Gracias por compartir.