Autor: Baican Marius Grupă: 333CA

Proiectul „Radar cu ultrasunete” este un sistem de scanare spațială care generează o hartă 2D a obstacolelor din proximitate. Funcția principală este detectarea obiectelor și măsurarea distanței până la acestea pe o rază de 180 de grade.

Arhitectura sistemului se bazează pe trei componente fundamentale. Componenta mecanică este reprezentată de o bază rotativă printată 3D, acționată de un servomotor. Componenta de detecție constă într-un senzor ultrasonic care emite și recepționează unde sonore. Componenta de procesare și afișare utilizează un microcontroler pentru a calcula distanța prin metoda timpului de zbor (Time of Flight) și un ecran OLED pentru vizualizare.

În modul de operare, ansamblul execută o mișcare continuă de baleiaj. Microcontrolerul preia datele brute, corelând unghiul curent al servomotorului cu distanța măsurată de senzorul ultrasonic. Seturile de coordonate obținute sunt afișate în timp real pe ecranul OLED sub forma unui grafic polar.

Sistemul funcționează pe baza unui microcontroler compatibil Arduino Uno (ATmega328P), care coordonează acționarea mecanică, achiziția datelor și afișarea acestora.

Funcționarea este continuă și iterativă, respectând următoarele etape:

1. Poziționare: Microcontrolerul generează semnale PWM pentru a controla poziția unghiulară a servomotorului. Mișcarea se realizează sub forma unui baleiaj (sweep) de la 0 la 180 de grade și înapoi, cu un pas unghiular constant.

2. Scanare: La fiecare treaptă unghiulară, microcontrolerul trimite un impuls digital de declanșare către senzorul ultrasonic HC-SR04. Senzorul emite unde ultrasonice și returnează un semnal logic a cărui lățime este proporțională cu distanța până la primul obstacol întâlnit.

3. Calculul distanței: Lățimea impulsului recepționat este măsurată precis utilizând timerele interne ale microcontrolerului. Distanța este determinată pe baza timpului de zbor (Time of Flight) al undei acustice, cunoscând viteza sunetului în aer.

4. Procesare și afișare: Microcontrolerul asociază distanța măsurată cu unghiul curent al servomotorului. Coordonatele polare rezultate sunt procesate și transmise prin protocolul I2C către display-ul OLED. Acolo, datele sunt reprezentate vizual sub forma unui grafic polar care se actualizează în timp real.

Acest ciclu se repetă atâta timp cât dispozitivul este alimentat.