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夏普GP2D12红外线测距传感器与LCD1602液晶 ?2012-04-12 09:05
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? ?这个实验任务是:把GP2D12红外线测距传感器采集的数据,通过Arduino控制器的算式转换为实际距离值,再显示在集成了I2C接口的LCD1602液晶面板上。
? ? 夏普GP2D12红外线测距传感器,是一种性价比较高的模拟量传感器。如何把这个传感器所测的模拟量数据,采集和算式处理,最终获取实际距离呢?我下面就会讲。
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? ?上图就是GP2D12红外线测距传感器的电压值与距离值的关系曲线,从这个曲线可以看出,电压输出与距离成反比,而且是非线性关系。
? ?根据上图关系曲线,大约关系为10cm距离时有2.55V输出,80cm距离时有0.42V输出。可以通过该曲线拟合出电压值与距离值的数学关系式,但是这个关系式里的距离是参考距离值,实际距离值=(参考距离值-0.42)cm,另外由于Arduino的模拟量采样命令analogRead(),采样的数据范围是0至1023,对应的电压范围是0至5V,每格数据代表0.0049V,于是读取的有效数据应该由86(0.42V)至520(2.548V)。所以最终可以推导出实际距离与采样数据之间的关系式为:
? ? 实际距离=2547.8/((float)采样数据*0.49-10.41)-0.42
? ? 这个实际距离与采样数据之间的关系式,您会在下面程序中再次看到,我用红色字体标注出来了。
? ? Arduino 328控制器端口实在是有限,加几个传感器、SD卡啥的,就没有端口了,还想接个1602液晶显示,怎么办?DFRobot公司开发的集成了I2C接口的1602LCD就解决了上述问题,利用I2C通讯,只需SDA、SCL、GND和VCC四根线就可以实现数据显示,还可以挂其他I2C设备。
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? ? ?用四根杜邦线,把1602LCD后面的I2C接口四个引脚与Xbee传感器扩展板V5的I2C专用端口连接起来,就可以实现Arduino控制器与LCD1602液晶的I2C硬件联系,如文章的第一张图所示。这个集成了I2C接口的1602LCD好用,不仅体现在硬件连线方便,而且您使用专门为这个LCD液晶写的库文件LiquidCrystal_I2C,编写程序也特别简单。
LiquidCrystal_I2库文件的RAR文件请下载:LiquidCrystal_I2C.rar
? ? ?您可以将RAR文件下载并解压缩后,复制到您的Arduino安装目录下的libraries文件夹里面,如图。
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把GP2D12传感器连接到Arduino传感器扩展板的模拟量端口0、LCD1602的I2C引脚连接到传感器扩展板的I2C专用端口,又安装好和LiquidCrystal_I2库文件,那就可以编写GP2D12传感器距离值采集和LCD1602液晶显示的程序了。
注意:由于“单三角括号”里的内容,博客里显示不出来,所以我把头文件声明命令“被迫”进行了修改,以便在博客里看到头文件,例如改成#include 《Wire.h。
程序如下:
?// 声明集成了I2C接口的LCD1602编程所需库文件
?
#include 《Wire.h?
#include 《LiquidCrystal_I2C.h
//设置LCD1602的I2C地址为0x27,LCD1602为两行,每行16个字符的液晶显示器
? LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);?
? int GP2D12 = 0;//把夏普GP2D12红外测距传感器连接在模拟量端口0
? int val
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