SENSORS/ACTUATORS

Raspberry Pi - Capteur à ultrasons - Servomoteur

Ce didacticiel vous explique comment utiliser un Raspberry Pi et un capteur à ultrasons pour contrôler un servomoteur. En détail :

Si l'objet est proche du capteur ultrasonique, le Raspberry Pi tourne le servo-moteur à 90 degrés.
Si l'objet est éloigné du capteur ultrasonique, le Raspberry Pi ramène le servo-moteur à 0 degré.

Préparation du matériel

1	×	Raspberry Pi 4 Model B
1	×	Ultrasonic Sensor
1	×	Servo Motor
1	×	Jumper Wires
1	×	(Optional) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi
1	×	(Optional) USB-C Power Cable with On/Off Switch for Raspberry Pi 4B
1	×	(Optional) Plastic Case and Cooling Fan for Raspberry Pi 4B
1	×	(Optional) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi

Or you can buy the following sensor kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Divulgation : Certains des liens fournis dans cette section sont des liens affiliés Amazon. Nous pouvons recevoir une commission pour tout achat effectué via ces liens, sans coût supplémentaire pour vous. Nous vous remercions de votre soutien.

À propos du servomoteur et du capteur ultrasonique

Si vous n'êtes pas familier avec le servomoteur et le capteur à ultrasons (brochage, fonctionnement, programmation, etc.), les tutoriels suivants peuvent vous aider à apprendre :

Diagramme de câblage

Schéma de câblage du capteur à ultrasons Raspberry Pi Servo Moteur

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Pour simplifier et organiser votre câblage, nous vous recommandons d'utiliser un Screw Terminal Block Shield pour Raspberry Pi. Ce shield garantit des connexions plus sûres et plus faciles à gérer, comme illustré ci-dessous :

Raspberry Pi Screw Terminal Block Shield

Veuillez noter que le schéma de câblage ci-dessus est uniquement adapté à un servomoteur à faible couple. Si le moteur vibre au lieu de tourner, une source d'alimentation externe doit être utilisée pour fournir plus de puissance au servomoteur. Ci-dessous est présenté le schéma de câblage avec une source d'alimentation externe pour le servomoteur.

À AJOUTER IMAGE

Veuillez ne pas oublier de connecter la masse (GND) de l'alimentation externe à la masse (GND) de l'Arduino Raspberry Pi.

Code Raspberry Pi - Capteur Ultrasonique Contrôle le Moteur Servo

Étapes rapides

Assurez-vous d'avoir installé Raspbian ou tout autre système d'exploitation compatible avec Raspberry Pi sur votre Pi.
Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté au même réseau local que votre PC.
Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté à Internet si vous avez besoin d'installer des bibliothèques.
Si c'est la première fois que vous utilisez Raspberry Pi, consultez Installation du logiciel - Raspberry Pi..
Connectez votre PC au Raspberry Pi via SSH en utilisant le client SSH intégré sur Linux et macOS ou PuTTY sur Windows. Consultez comment connecter votre PC au Raspberry Pi via SSH.
Assurez-vous que vous avez la bibliothèque RPi.GPIO installée. Si ce n'est pas le cas, installez-la en utilisant la commande suivante :

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Créez un fichier de script Python ultrasonic_servo.py et ajoutez le code suivant :

# Ce code Raspberry Pi a été développé par newbiely.fr # Ce code Raspberry Pi est mis à disposition du public sans aucune restriction. # Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: # https://newbiely.fr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-ultrasonic-sensor-servo-motor import RPi.GPIO as GPIO import time # Constants TRIG_PIN = 2 # Raspberry Pi GPIO pin connected to TRIG pin of ultrasonic sensor ECHO_PIN = 3 # Raspberry Pi GPIO pin connected to ECHO pin of ultrasonic sensor SERVO_PIN = 18 # Raspberry Pi GPIO pin connected to servo motor DISTANCE_THRESHOLD = 50 # in centimeters # Setup GPIO GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(TRIG_PIN, GPIO.OUT) GPIO.setup(ECHO_PIN, GPIO.IN) GPIO.setup(SERVO_PIN, GPIO.OUT) # Create PWM instance for servo servo_pwm = GPIO.PWM(SERVO_PIN, 50) # 50 Hz frequency servo_pwm.start(0) # Initialize servo position def measure_distance(): # Generate 10-microsecond pulse to TRIG pin GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.HIGH) time.sleep(0.00001) GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.LOW) # Measure duration of pulse from ECHO pin pulse_start = time.time() pulse_end = pulse_start while GPIO.input(ECHO_PIN) == 0 and time.time() - pulse_start < 0.1: pulse_start = time.time() while GPIO.input(ECHO_PIN) == 1 and time.time() - pulse_end < 0.1: pulse_end = time.time() duration = pulse_end - pulse_start # Calculate the distance distance_cm = duration * 34300 / 2 return distance_cm try: while True: # Measure distance distance_cm = measure_distance() if distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD: # Rotate servo motor to 90 degrees servo_pwm.ChangeDutyCycle(7.5) else: # Rotate servo motor to 0 degrees servo_pwm.ChangeDutyCycle(2.5) # Print the value print(f"Distance: {distance_cm:.2f} cm") time.sleep(0.5) except KeyboardInterrupt: servo_pwm.stop() GPIO.cleanup()

Enregistrez le fichier et exécutez le script Python en entrant la commande suivante dans le terminal :

python3 ultrasonic_servo.py

Le script s'exécute en boucle infinie jusqu'à ce que vous appuyiez sur Ctrl + C dans le terminal.

Agitez votre main devant le capteur.
Observez le mouvement du moteur servo.

※ Note:

Le code ci-dessus est à des fins éducatives. Le capteur ultrasonique est très sensible au bruit. Si vous envisagez d'utiliser le capteur ultrasonique dans un contexte pratique, un filtrage du bruit doit être appliqué. Pour plus d'informations sur la façon de filtrer le bruit des mesures de distance d'un capteur ultrasonique, veuillez vous référer à ce tutoriel.

Vidéo

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