초음파 센서와 LCD 화면으로 물체 감지 및 거리 표시

초음파 센서를 사용하여 물체를 감지하고, LCD 화면에 물체와의 거리를 표시하는 아두이노 프로젝트를 만들어보겠습니다. 이 프로젝트에서는 초음파 센서를 사용하여 물체와의 거리를 측정하고, LCD 화면에 해당 거리를 표시합니다.

1. 이론 소개:

• 이 프로젝트에서는 초음파 센서를 사용하여 물체와의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 LCD 화면에 표시합니다.

2. 준비물:

• 아두이노 보드 (예: Arduino Uno)
• 초음파 센서 (예: HC-SR04)
• 16x2 LCD 화면 (예: LCD1602)
• 저항 (예: 220옴, 10k옴)
• 브레드보드
• 점퍼 와이어 (메스-메스 및 메스-피스)
• USB 케이블 (아두이노 보드와 컴퓨터 연결용)

3. 비슷한 모델:

• 다양한 종류의 초음파 센서와 LCD 화면을 사용할 수 있습니다.

4. 추천 보드 및 간단한 설명:

• Arduino Uno: 초보자 및 중급자에게 적합한 아두이노 보드로 다양한 라이브러리와 예제가 있습니다.

5. 회로 구성 (상세 설명):

• 회로를 구성하기 위해 다음 단계를 따르세요:
  • 초음파 센서를 브레드보드에 연결합니다. 초음파 센서에는 VCC, Trig, Echo, GND 핀이 있습니다. VCC를 5V에 연결하고, Trig와 Echo를 아두이노의 디지털 핀에 연결합니다.
  • LCD 화면을 브레드보드에 연결합니다. LCD 화면에는 VCC, GND, SDA, SCL 핀이 있습니다. VCC를 5V에 연결하고, GND를 GND에 연결합니다. SDA와 SCL을 아두이노의 A4와 A5 핀에 연결합니다.
  • 220옴 저항을 LCD 화면의 VCC와 SDA 핀 사이에 연결합니다.
  • 아두이노의 GND 핀에 10k옴 저항을 연결하고, 저항의 다른 단자를 LCD 화면의 SDA 핀에 연결합니다.
• 이렇게 연결된 회로를 확인하고 전원을 공급하기 위해 아두이노와 컴퓨터를 연결하세요.

6. 코딩 내용 (주석 포함):

 

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // I2C 주소, LCD 크기 (16x2)

const int trigPin = 9; // 초음파 센서 Trig 핀
const int echoPin = 10; // 초음파 센서 Echo 핀

void setup() {
  lcd.init(); // LCD 초기화
  lcd.backlight(); // LCD 백라이트 켜기
  
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  
  Serial.begin(9600); // 시리얼 통신 초기화
}

void loop() {
  long duration, distance;
  
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  
  distance = (duration / 2) / 29.1; // 초음파 속도로 거리 계산 (단위: 센티미터)
  
  lcd.clear(); // LCD 화면 지우기
  lcd.setCursor(0, 0); // 첫 번째 줄
  lcd.print("Distance: ");
  lcd.print(distance);
  lcd.print(" cm");
  
  delay(1000); // 1초에 한 번 측정
}

 

7. 코딩 내용 설명:

• 초음파 센서를 사용하여 물체와의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 LCD 화면에 표시합니다.

8. 코드 업로드 및 테스트:

• 아두이노 보드를 컴퓨터에 연결하고 위의 코드를 아두이노 IDE에 복사하여 업로드합니다.
• 초음파 센서를 손으로 가까이 대거나 물체와 멀어지게 하면 LCD 화면에 거리가 표시됩니다.

9. 응용 업그레이드:

• 거리 값에 따라 다양한 동작을 추가할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 거리 이하로 다가오면 경보음을 울리는 등의 기능을 추가할 수 있습니다.

10. 전문 용어 설명:

- 초음파 센서 (Ultrasonic Sensor): 초음파를 사용하여 물체와의 거리를 측정하는 센서입니다.

- LCD (Liquid Crystal Display): 액정 표시 장치로, 정보를 텍스트 또는 그래픽으로 표시하는 데 사용됩니다.

 

11. 기타: - 초음파 센서의 거리 측정 범위 및 LCD 화면의 표시 내용은 프로젝트 요구 사항에 맞게 수정할 수 있습니다.