آموزش کار با ماژول OLED گرافیکی بخش دوم تشخیص فاصله با SRF05

نمایشگرهای OLED به واسطه سبک بودن و ابعاد کوچکشان، بسیار مورد توجه هستند. برای نمایش انواع تصاویر و نوشته‌ها انتخاب مناسبی است. به واسطه کیفیت و DPI بالای این نوع نمایشگر، تصاویر و کاراکترها بسیار زیبا نمایش داده می‌شوند. موارد استفاده از نمایشگر OLED در ربات‌ها و دستگاه‌های اینترنت اشیاء IoT بسیار مورد توجه می‌باشد. در ادامه مجموعه آموزش‌های ماژول OLED با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی ، دیجی اسپارک همراه باشید. در آموزش بخش اول، نحوه ی نمایش یک متن ساده با محتوا Digispark را آموزش دادیم. در این بخش توسط ماژول آلتراسونیک فاصله سنج SRF، فاصله شی تا سنسور را اندازه گیری کرده و سپس مقدار اندازه گیری شده را بر روی نمایشگر OLED نمایش میدهیم. در ادامه این آموزش بامرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

ماژول آلتراسونیک فاصله سنج SRF05

ماژول فاصله سنج SRF، اجسام قرار گرفته شده در مسیر سنسور را تشخیص داده و سپس فاصله شی تا سنسور را اندازه گیری میکند. ولتاژ کاری ماژول فاصله سنج SRF بین ۴٫۵ تا ۵٫۵ ولت DC است. فرکانس کاری ماژول SRF در حدود ۴۰ کیلوهرتز است. این ماژول از ۵ پایه Trigger, Echo, Out, Vcc, Gnd تشکیل شده است. پایه Trigger و Echo در خروجی پالس دیجیتال ۱۰uS ایجاد میکند. خروجی پایه Echo بین ۰ تا Vcc متغیر است. دراین حالت پالس ۱۰uS به پایه تریگر Trigger ارسال شده و سپس سنسور به صورت اتوماتیک در خروجی فرکانس ۴۰ کیلوهرتز را ارسال خواهد کرد. توسط پایه Echo مانیتورنیگ خروجی انجام میشود. هنگامی که خروجی Echo افزایش یابد، تابمر فعال میشود. سپس با کاهش یافتن خروجی Echo، مدت زمان سپری شده در تایمر ذخیره شده و در نهایت فاصله توسط فرمولی که برای محاسبه فاصله شی تا سنسور تعریف شده است، اندازه گیری خواهد شد.

Distance (in cm) = (elapsed time * sound velocity (340 m/s)) / 100 / 2

پیش نیاز

در آموزش بخش اول، به بررسی کامل OLED پرداختیم. جهت مطالعه آموزش و آشنایی با آن به آموزش بخش اول کار با نمایشگر oled گرافیکی مراجعه کنید.

آموزش کار با نمایشگر OLED گرافیکی 

استفاده از ماژول نمایشگر OLED

ماژول نمایشگر OLED مورد استفاده در این پروژه ۱۲۸*۳۲ میباشد. ابعاد این OLED در حدود ۰٫۹ اینچ است. از ویژگی منحصر به فرد این OLED میتوان به قابلیت راه اندازی بدون Backlight اشاره کرد. این نمایشگر از تراشه SSD1306 بهره میبرد. به همین دیلی از کتابخانه Adafruit_SSD1306 برای فعال سازی OLED استفاده میکنیم. زاویه نمایش نمایشگر OLED کمتر از ۱۶۰ درجه است. ولتاژ مناسب جهت راه اندازی OLED بین ۳٫۳ تا ۵ ولت DC است. همچنین این OLED از رابط I2C پشتیبانی میکند. در آموزش بخش اول جهت راه اندازی OLED، از کتابخانه U8G2 استفاده کردیم. در این بخش از دو کتابخانه Adafruit استفاده خواهیم کرد.

فراخوانی کتابخانه

برای راه اندازی OLED به چهار کتابخانه نیاز داریم. لینک دانلود کتابخانه ها در صفحه محصول کالا دانشجوکیت در قسمت دانلود قرار گرفته شده است. چنانچه نحوه‌ی نصب کتابخانه را نمیدانید، به آموزش نصب کتابخانه در نرم افزار آردوینو Arduino مراجعه کنید. اگر هم شیوه نصب و راه اندازی نرم افزار آردوینو را نمی‌دانید. به آموزش کار با برد آردوینو و نصب نرم افزار آردوینو Arduino IDE مراجعه کنید.

1. کتابخانه Adafruit_GFX
2. کتابخانه Adafruit_SSD1306
3. کتابخانه Wire
4. کتابخانه SPI

نکته مهم

ابعاد متفاوتی برای نمایشگرهای OLED ارائه شده است. در این پروژه از نمایشگر OLED 128*32 استفاده میکنیم. برای فراخوانی OLED 128*32 از تابع ۰X3C استفاده میکنیم:

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);  // initialize with the I2C addr 0x3C (for the 128x32)

در صورتیکه از نمایشگر OLED 128*64 استفاده میکنید، طبق اطلاعات گفته شده در کتابخانه Adafruit از تابع ۰X3D استفاده میکنیم:

  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);  // initialize with the I2C addr 0x3D (for the 128x64)

با توجه به نکات گفته شده، قبل از شروع کار کتابخانه و توابع OLED را فراخوانی میکنیم:

#include <SPI.h>   
#include <Wire.h> 
#include <Adafruit_GFX.h> 
#include <Adafruit_SSD1306.h>  
#define OLED_RESET 4 // جهت ریست کردن OLED 
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

فراخوانی تابع OLED 128*32

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); 
//initialize with the I2C addr 0x3C (128x64) 
 display.clearDisplay();  // clear the display before start

تعیین مکان نمای OLED و نمایش متن

display.setCursor(0,1);        // مختصات X , Y
 display.setTextSize(3);         // سایز متن 
 display.setTextColor(WHITE);    //رنگ نمایش متن 
 display.println(distance);      // نمایش متغیر
 display.setCursor(50,0);       //تنظیم مکان نما 
 display.setTextSize(3);  // سایز 
 #ifdef CommonSenseMetricSystem
 display.println("cm");        // نمایش CM در OLED
 #endif 
 #ifdef ImperialNonsenseSystem
 display.println("in");       // نمایش IN
 #endif 
 display.display();          // نمایش تمامی محتواها 
 delay(500);                 // تعریف تاخیر
 display.clearDisplay();      // پاک کردن صفحه نمایش

استفاده از سنسور آلتراسونیک SRF

در این مرحله پالس به پایه تریگر Trigger ارسال شده و سپس سنسور به صورت اتوماتیک در خروجی فرکانس ۴۰ کیلوهرتز ارسال خواهد کرد.

long duration, distance; // تعریف متغیرها
 digitalWrite(trigPin, LOW);  // پالس Trigger
 delayMicroseconds(2);  // تاخیر
 digitalWrite(trigPin, HIGH); // تولید پالس 
 delayMicroseconds(10);  // تاخیر
 digitalWrite(trigPin, LOW); // پالس

در این مرحله توسط پایه Echo مانیتورینگ خروجی انجام خواهد شد. اطلاعات در تایمر ذخیره شده و سپس طبق فرمول فاصله شی تا سنسور اندازه گیری خواهد شد.

duration = pulseIn(echoPin, HIGH); 
 #ifdef CommonSenseMetricSystem 
 distance = (duration/2) / 29.1; 
 #endif 
 #ifdef ImperialNonsenseSystem 
 distance = (duration/2) / 73.914; 
 #endif

قدم آخر، کد آردوینو Arduino

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define CommonSenseMetricSystem


#define Trigger 13
#define Echo 12

#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);




void setup() {
  Serial.begin (9600);
  pinMode(Trigger, OUTPUT);
  pinMode(Echo, INPUT);
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); 

  display.clearDisplay();

}

void loop() {
  long duration, distance;
  
  digitalWrite(Trigger, LOW);
  delayMicroseconds(2); 
  digitalWrite(Trigger, HIGH);
  delayMicroseconds(10); 
  digitalWrite(Trigger, LOW);
  
  duration = pulseIn(Echo, HIGH);
  
  #ifdef CommonSenseMetricSystem
  distance = (duration/2) / 29.1;
  #endif
  #ifdef ImperialNonsenseSystem
  distance = (duration/2) / 73.914;
  #endif

  display.setCursor(0,1); 
  display.setTextSize(3);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.println(distance);
  display.setCursor(50,0);
  display.setTextSize(3);
  
  #ifdef CommonSenseMetricSystem
  display.println("cm");
  #endif
  #ifdef ImperialNonsenseSystem
  display.println("in");
  #endif
  
  display.display();

  delay(500);
  display.clearDisplay();
 
  Serial.println(distance);
  
 

}

کد را از طریق کلیدهای میانبری که برای انتقال کدها در نظر گرفته شده است، به نرم افزار آردوینو انتقال دهید. سپس اتصالات را انجام دهید.

اتصالات آردوینو Arduino

• پایه تریگر Trigger ماژول تشخیص فاصله SRF را به پایه ۱۳ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه اکو Echo ماژول تشخیص فاصله SRF را به پایه ۱۲ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه SDA ماژول نمایشگر OLED را به پایه A4 آنالوگ آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه SCL ماژول نمایشگر OLED را به پایه A5 آنالوگ آردوینو Arduino اتصال دهید.

وسایل مورد نیاز

نرم افزار آردوینو Arduino!

آردوینو Arduino UNO R3

ماژول تشخیص فاصله آلتراسونیک SRF05

ماژول نمایشگر OLED گرافیکی ۱۲۸*۳۲

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

پروژه

طی چند قسمت قبلی که طرح پروژه را پیاده سازی کردیم، با استقبال شما کاربران مواجه شدیم. در این سری برای اینکه گستره بیشتری از افراد بتوانند فرصت استفاده از بن خرید را داشته باشند؛ روال دیگری را در پیش گرفتیم. در این روش تصمیم گرفته‌ایم به ۱۰ نفر از کاربران بن خرید ارایه شود. برای دریافت بن خرید از دانشجو کیت، کاربران بایستی با استفاده از وسایل این آموزش، پروژه را اجرا کرده و بسته به خلاقیت، مدار جدیدی ایجاد کنید. سپس از اجرای کار فیلم گرفته و در شبکه‌های اجتماعی از جمله آپارات و اینستگرام، با هشتگ‌های دیجی_اسپارک و دانشجوکیت  و digispark و daneshjookit منتشر کنند. سپس از طریق بخش نظرات در ادامه همین آموزش، جهت دریافت بن خرید ارسال رایگان به ارزش ۱۰۳۰۰ تومان از دانشجو کیت، لینک را زیر همین پست ارسال کنید.

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.