Fabrication d’un radar commandé par Arduino UNO et HC-SR04

Arduino UNO 19-11-24
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Plan du tutoriel

1- Qu'est ce qu'un radar ?

2- Comment il fonctionne le radar commandé par Arduino ?

3- Les composants du radar

4- Schéma de câblage du radar

5- Programmation du radar

 

 

Qu'est ce qu'un radar ?

Un radar (acronyme de Radio Détection et Range) est un système électronique qui utilise des ondes radio pour détecter, localiser et suivre des objets à distance. Le principe de fonctionnement du radar repose sur l'émission d'impulsions radio qui se propagent dans l'espace. Lorsqu'elles rencontrent un objet (comme un avion, un bateau, une voiture, ou des phénomènes météorologiques), ces ondes sont réfléchies vers l'émetteur. En analysant le temps écoulé entre l'émission et la réception des ondes réfléchies, ainsi que leur fréquence modifiée (effet Doppler), le radar peut déterminer la distance, la vitesse et parfois la taille ou la forme de l'objet détecté.

Applications du radar

1. Aviation et maritime : Les radars sont essentiels pour la navigation, permettant de détecter d'autres aéronefs, navires ou obstacles, surtout dans des conditions de visibilité réduite comme le brouillard ou la nuit.

2. Météorologie : Les radars météorologiques surveillent les conditions atmosphériques en détectant les précipitations, leur intensité et leur mouvement, aidant ainsi à prévoir les tempêtes et autres phénomènes météorologiques.

3. Sécurité routière : Les radars sont utilisés par la police pour mesurer la vitesse des véhicules et contrôler le respect des limitations de vitesse.

4. Applications militaires : Les radars militaires servent à détecter des avions, des missiles, des navires ou d'autres cibles potentielles, jouant un rôle crucial dans la défense et la surveillance.

5. Recherche et sauvetage : En permettant de localiser des objets ou des personnes dans des environnements difficiles, les radars facilitent les opérations de secours.

 

Comment il fonctionne le radar commandé par Arduino ?

Étape 1 : Emission et réception du signal ultrasonique

Le capteur HC-SR04 émet une impulsion sonore à travers son émetteur ultrasonique (Trigger).

Cette impulsion se réfléchit sur un objet et revient au capteur par le récepteur (Echo).

L’Arduino mesure le temps entre l’envoi et la réception du signal.

La distance est calculée.

Étape 2 : Balayage avec le servomoteur

Le servomoteur fait pivoter le capteur HC-SR04 dans une plage angulaire définie (par exemple, de 0° à 180°).

À chaque angle, l’Arduino mesure la distance détectée par le capteur.

Ces mesures sont envoyées à l'ordinateur pour un traitement et une visualisation.

Étape 3 : Visualisation sur ordinateur

Les données (distance et angle) sont transmises à l'ordinateur via le port série de l’Arduino.

Un logiciel (comme Processing) les utilise pour créer une représentation graphique en temps réel sous forme de radar circulaire.

Les composants du radar

Arduino UNO :

Arduino Uno

Elle Sert de microcontrôleur pour coordonner les capteurs et le servomoteur.

HC-SR04 :

HC-SR04

C'est un capteur à ultrasons qui mesure la distance d’un objet en envoyant une onde sonore et en mesurant le temps qu’elle met à revenir.

Servomoteur :

Il permet de faire pivoter le capteur ultrasonique pour couvrir un angle donné.

Ordinateur :

Il reçoit les données via le port série pour afficher les résultats sous forme de radar graphique (par exemple, avec Processing ou Python).

 

Schéma de câblage du radar

1. HC-SR04 :

Trigger → Pin numérique de l’Arduino (D4)

Echo → Pin numérique (D5)

VCC → 5V de l’Arduino

GND → GND de l’Arduino

2. Servomoteur :

Signal → Pin numérique (D3)

VCC → 5V de l’Arduino

GND → GND commun avec l’Arduino

 

Programmation du radar

1- Exemple de code Arduino

2- Visualisation dans l'ordinateur (avec Python)

Voici un exemple pour afficher un radar graphique avec Python :

Lorsque le programme tourne, le radar effectue un balayage dans une plage angulaire donnée, en mesurant les distances et en affichant les résultats sur l'ordinateur sous forme de points représentant les objets détectés.

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