شرح مبسط مشروع الرادار بواسطة الاردوينو

الرادار يعد من اهم الأجهزة في مجال هندسة الالكترونيات والاتصالات حيث ان الرادار يمثل مادة اساسية من منهج هندسة الاتصالات، الرادار له العديد من الاستخدامات مثل في المطارات والطائرات والروبوتات وغيرها الكثير، وبشكل عام فان الرادار يقوم بكشف الاجسام في المنطقة المحيطة حول المصدر، وتكون منطقة الكشف على بعد كيلومترات من الجهاز الراداري حسب النوع على زاوية 360 درجة والتي تتجاوز الرؤية البصرية، والرادار يعمل على كشف الأهداف في الليل والنهار دون تغير ،وهذا ما يميز الرادار عن الات التصوير والتي يمكنها تميز الهدف بدون رؤية البصرية 

Supplies

 نظام الاردوينوم ميجا

حساس الذبذبات الفوق صوتية

محرك خطي

وصلات

برنامج البروسس

برنامج الاردوينو 

Step 1: الدائرة الكهربائية

الرسم البياني يوضح الية ربط الأجهزة مع بعضها البعض ، حيث ان السلك بالون الأحمر يمثل القطب الموجب 5 فولت و بالون الأسود القطب السالب ، جميع القطع يجب ان ترتبط بمصدر واحد مشترك وهو من خلال نظام الاردوينو ، كما ان المنفذ رقم 10 من الاردوينو يرتبط بالمرسل في الحساس الفوق صوتي والمنفذ رقم 11 بالمستقبل في الحساس ذاتة ، اما المنفذ رقم 12 فيرتبط بإشارة الحركة في المحرك الزاوي 

Step 2: الية عمل الردار

الية عمل الرادار هي عبار عن ارسال موجات كهرومغناطيسية من الهوائي في مرحلة الارسال و عند اصطدام هذه الإشارة بالهدف (أي من الهيكل المعدني لطائرة) يحدث ارتداد للاشارة المرسلة وهو مثل رجوع صدا الصوت عند الاصطدام بالجبل، ومن ثم يقوم الهوائي باستقبال الإشارة و ارسالها الى المعالج الذي بدورة يقوم بتحليل الإشارة ووضع موقع الطائرة على الشاشة بالاعتماد على زاوية حركة الهوائي، هذا بشكل مختصر اما عن التجربة في هذا المشروع فهي كتالي: يتكون الرادار من المرسل والمستقبل و المحرك والمعالج ، يقوم حساس الذبذبات الفوق صوتية بأرسال الذبذبات و استقبالها و المعالج الاردوينو يقوم بتحليل الاشارة و ارسال بينات الاشارة الى شاشة الحاسوب وباستخدام برنامج البروسس يتم تحديد موقع الجسم ، اما المحرك الزاوي فيقوم بتوجيه الحساس الى الزاوية المراد كشفها وفي المشروع تكون الزاوية من 0 درجة الى 180 درجة و يرجع مرة اخري. 

Step 3: خطوات التركيب

الخطوة الاولي هي تركيب القطب الموجب والسالب من الاردوينو وتوصيلة بالشريحة البيضاء

الخطوة الثانية تركيب حساس الموجات الفوق صوتية والمحرك الزاوي بالقطب الموجب والسالب

الخطوة الثالثة تركيب المنفذ رقم 10 و 11 بالحساس و المنفذ رقم 12 بالمحرك

الخطوة الرابعة تحميل البرنامج

الخطوة الخامسة تشغيل الدائرة وتشغيل برنامج البروسس 

Step 4: البرمجة

تتكون البرمجة من برنامجين هما

الاردوينو اي دي إي (Arduino IDE)

برنامج البروسس (Processing 4)

برمجة الاردوينو

// 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;

}

برنامج البروسس في الملف المرفق

Step 5: الخلاصة

الان وبعد ان قمنا بتحميل البرنامج وتشغيل المشروع نلاحظ بالان الانظام يحسب المسافة والزاوية لكل جسم يرتد من الرادار كما ان اللون الاحمر والذي يرمز الى الجسم يوضح بعض معالم الجسم كما في الصورة. المحتوى على قناة الالكترونيات للجميع توضح بشكل مفصل التجربة. ارجو منكم متابعة الفيديو والعمل على المشروع واستخدامه لمشاريعكم المستقبلية و ان كان لديكم أي استفسار ارجو منكم التواصل عبر هذه الصفحة او القناة، امنياتي لكم بالتوفيق والنجاح. 

https://www.youtube.com/watch?v=xcomiCBW_Kw