Domů / Projekty / Měření / Radar

Radar

Projekt Radar je ideální pomůckou pro pochopení základů robotiky. Ukazuje, jak lze propojit servo motor, ultrazvukový senzor a LED pásek a vytvořit tak zařízení, které mapuje okolí. Radar se postupně otáčí, měří vzdálenost objektů a převádí je na světelný signál. Je vhodný pro všechny věkové kategorie a nevyžaduje žádné předchozí znalosti elektroniky.

Popis

Ultrazvukový snímač vzdálenosti (Sonar) umožňuje měřit vzdálenost objektů pomocí odrazu zvukového impulsu. Senzor vyšle krátký ultrazvukový signál, který se odrazí od překážky a vrátí zpět. Z naměřeného času návratu a rychlosti zvuku se vypočítá vzdálenost podle vztahu: vzdálenost = (čas × rychlost zvuku) / 2

Zapojení

Ultrazvukový senzor (US-015)

VCC: připojte na 3V3 výstup micro:bitu – zajišťuje napájení senzoru.
GND: připojte na GND pin MB3.
Trig: připojte na pin P9 – slouží k vyslání ultrazvukového impulzu.
Echo: připojte na pin P8 – přijímá odražený signál a umožňuje výpočet vzdálenosti.

LED pásek

DIN (signál): připojte na pin P1 – řídí rozsvěcení jednotlivých LED diod.
VCC: připojte na 3V3 výstup micro:bitu.
GND: připojte na zemnící pin micro:bitu (GND).

Servo motor

Signálový vodič: připojte na pin P0 – umožňuje řízení natočení serva.
VCC: připojte na 3V3 výstup micro:bitu.
GND: připojte na zemnící pin micro:bitu (GND).

Napájení

INPUT +: připojte kladný pól bateriového boxu.
INPUT –: připojte záporný pól bateriového boxu (GND).

Upozornění: Před připojením zařízení se vždy ujistěte, že je micro:bit odpojen od napájení, aby nedošlo k poškození elektroniky.

Program

Základní program

Program po spuštění nastaví LED pásek (6 diod na pinu P1), mezní vzdálenosti (1–40 cm) a výchozí polohu serva na pinu P0. Ultrazvukový senzor (Trig P8, Echo P9) neustále měří vzdálenost překážky v centimetrech.

Servo se plynule otáčí od 0° do 180° a zpět, čímž simuluje radarové skenování prostoru. Naměřená vzdálenost se převádí na počet rozsvícených LED diod – při větší vzdálenosti svítí zeleně, při střední oranžově a při malé červeně.

Zvukové upozornění

Program po spuštění nastaví LED pásek (6 diod na pinu P1), jas, mezní vzdálenosti (1–40 cm), filtraci měření pomocí koeficientu alpha a výchozí polohu serva na pinu P0. Ultrazvukový senzor (Trig P8, Echo P9) průběžně měří vzdálenost, přičemž hodnota je vyhlazována (kombinace předchozí a nové hodnoty), aby bylo měření stabilnější. Servo se plynule otáčí od 0° do 180° a zpět, čímž simuluje radar.

Naměřená vzdálenost se mapuje na počet rozsvícených LED – zelená značí větší vzdálenost, oranžová střední a červená malou. Pokud je objekt velmi blízko (≤ 2 LED), micro:bit vydává zvukové upozornění.

Úkoly

Úloha 1: LED pásek – vizualizace vzdálenosti

Doplňte sonar o funkci, která bude naměřenou vzdálenost zobrazovat pomocí LED pásku. Nastavte si kritickou vzdálenost (např. 10 cm) a podle ní upravte chování diod. Pokud je objekt blíže než nastavená hodnota, rozsvítí se větší počet diod červeně.

Otázky k zamyšlení:

Jak se změní počet rozsvícených diod při přibližování objektu?
Jak lze pomocí barev odlišit bezpečnou a nebezpečnou vzdálenost?
Je přehlednější zobrazovat vzdálenost postupně (více diod), nebo jen změnou barvy?

Úloha 2: Zvukové varování při malé vzdálenosti

Doplňte sonar o funkci zvukové signalizace při přiblížení objektu. Nastavte si kritickou vzdálenost (např. 15 cm). Pokud je objekt blíže než nastavená hodnota, micro:bit začne vydávat zvukový signál (pípání).

Naprogramujte nepřerušované pípání při velmi malé vzdálenosti.
Nebo upravte program tak, aby se rychlost pípání zvyšovala podle toho, jak se objekt přibližuje.