第322章 简易雷达制作(2/2)
| 超声波传感器 | hcsr04 | 测距(trig\/echo引脚) |
| 舵机 | sg90(9g微型舵机) | 驱动传感器旋转 |
| 电源 | 5v移动电源\/usb供电 | 系统供电 |
| 其他 | 杜邦线、支架、螺丝 | 固定结构 |
三、硬件组装步骤
1. 机械结构搭建
舵机与传感器固定:
用热熔胶或螺丝将hcsr04固定在舵机摇臂上(确保超声波发射面朝前)。
2. 电路连接
| arduino引脚 | 连接目标 | 说明 |
| 5v | hcsr04() | 超声波模块供电 |
| gnd | hcsr04(gnd) | 共地 |
| d9 | hcsr04(trig) | 触发信号(输出) |
| d10 | hcsr04(echo) | 回波信号(输入) |
| d6 | 舵机信号线 | pwm控制舵机角度 |
| 外部5v | 舵机 | 避免主板电流不足 |
注意:舵机单独供电时,需与arduino共地!
四、arduino代码逻辑
创建舵机对象
舵机信号线接d6
扫描0°~180°,步进10°
舵机转到指定角度
等待舵机稳定
获取当前角度距离
输出数据,
超声波测距函数
发射10μs脉冲
捕获回波时间
换算为厘米
串口输出数据(角度+距离)
2. 数据处理
绘制雷达图
修改为你的串口号
开启交互模式
五、调试与优化
1. 常见问题解决:
无回波信号:检查trig\/echo接线,确保传感器正对障碍物。
舵机抖动:增加`dy(50)`稳定时间,或更换扭矩更大的舵机。
2. 精度提升技巧:
软件滤波:连续测量3次取中值。
温度补偿:根据环境温度修正声速(公式:`声速=331.4+0.6x温度c`)。
3. 扩展功能:
添加蜂鸣器报警(距离过近时触发)。
通过esp32将数据无线传输至手机app(需ble模块)。
六、预期效果
扫描范围:0~180°扇形区域,最大探测距离约3米(视环境而定)。
输出形式:
串口实时打印角度和距离。
python可视化动态雷达图。
七、进阶改进方向
1. 多传感器融合:增加红外传感器辅助检测透明物体。
2. 3d扫描:用双舵机实现俯仰+水平扫描。
3. m应用:结合电机编码器构建室内简易地图。
通过本方案,你可以快速制作一个能显示障碍物位置的超声波雷达,适合用于机器人避障或教学演示!
以下是简易微波雷达的制作教程,涵盖原理、硬件选型、电路搭建、信号处理和可视化全流程,适合有一定电子基础的爱好者进阶实践。
微波雷达制作:
以下是简易微波雷达的制作教程,涵盖原理、硬件选型、电路搭建、信号处理和可视化全流程,适合有一定电子基础的爱好者进阶实践。
一、微波雷达核心原理
1. 工作频段:
24ghz或60ghz:穿透性强,可检测微小运动(如呼吸、蚊子翅膀振动)。
多普勒效应:通过回波频率偏移检测运动目标速度(rcwl0516模块原理)。
fmcw(调频连续波):通过发射频率变化的波计算距离和速度(高阶方案)。
2. 与超声波雷达对比:
| 特性 | 微波雷达 | 超声波雷达 |
| 探测距离 | 0.1~10米(模块依赖) | 2cm~4米 |
| 环境适应性 | 穿透雾、灰尘 | 受温度\/湿度影响大 |
| 目标识别 | 可检测静止物体 | 需移动物体反射 |
二、硬件选型(低成本方案)
1. 推荐模块
| 模块型号 | 特点 | 适用场景 |
| rcwl0516 | 多普勒效应,检测运动 | 人体感应、防盗报警 |
| ld2410 | 24ghz fmcw,测距+测速 | 静态\/动态目标检测 |
| iwr6843 | 60ghz毫米波(ti方案) | 高精度手势识别 |
2. 其他组件
主控板:esp32(带wifi,便于数据传输)
电源:5v\/2a稳压电源(微波模块功耗较高)
天线:模块自带贴片天线(如需增强可外接螺旋天线)
三、电路搭建(以ld2410为例)
1. 接线图
```intext
ld2410微波雷达 ? esp32
? 5v
gnd ? gnd
tx ? gpio16 (u2rx)
rx ? gpio17 (u2tx)
```
2. 关键注意事项
天线朝向:确保雷达正面无金属遮挡,天线方向对准探测区域。
电源滤波:模块对电压敏感,建议在与gnd间并联100μf电容。
四、固件开发(arduino\/esp32)
1. 基础代码(数据读取)
2. 运动目标检测(rcwl0516)
五、信号处理与可视化
1. 数据滤波(卡尔曼滤波示例)
2. 雷达扫描可视化
六、调试与优化
1. 参数校准:
灵敏度:调整模块电位器(如rcwl0516的cds引脚)或通过串口指令(ld2410支持at命令)。
盲区抑制:设置最小检测距离(例如ld2410可设0.2米)。
2. 抗干扰设计:
在模块背面贴铜箔屏蔽电磁噪声。
避免将雷达安装在金属表面附近。
七、应用场景扩展
智能家居:自动感应人体触发灯光\/空调。
安防监控:检测入侵者并发送警报至手机。
生物检测:通过微动信号监测呼吸频率(需60ghz雷达)。
八、安全注意事项
电磁辐射:勿长时间直视微波天线(尤其是60ghz模块)。
法规合规:商用需符合\/ce射频认证(自制仅供实验)。
通过本方案,你可以制作一个能检测距离、速度甚至微小运动的微波雷达系统。如需更高精度,建议参考ti的毫米波雷达开发套件(如iwr1443 boost)。
激光打击不方便讲,可自行了解
网上比我厉害多了,我更多是增加你们的兴趣