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FABRIQUER UN RADAR A ULTRASONS 📡

28 Commentaires

📌  Aujourd’hui, je vais vous montrer comment fabriquer facilement un radar a ultrasons 📡, parfait pour détecter des obstacles et même mesurer une distance.

📌 Pour reproduire le projet, tu as besoin de

 

đź“Ś Après avoir tĂ©lĂ©chargĂ© le logiciel pour programmer l’Arduino 📑 https://sup.yt/arduinosoftware, il va falloir envoyer le code ci-dessous dans la carte:

Code Arduino 
/*
  ==============================================
  RADAR ULTRASON   SERVO (Arduino)
  Envoie en série : "angle,distance."

  Auteur : Marius Tech
  ==============================================
*/

// BIBLIOTHEQUE
#include <Servo.h>

// =====================================================
// ZONE A MODIFIER (si besoin) : CABLAGE / BROCHES
// =====================================================
// Capteur ultrason HC-SR04 (ou equivalent)
const int trigPin = 9;   // Broche TRIG
const int echoPin = 10;  // Broche ECHO

// Servo
const int servoPin = 3;  // Broche signal du servo (PWM recommande)

// =====================================================
// Parametres
// =====================================================
long duration;      // Duree de l’echo (microsecondes)
int distance;       // Distance calculee (cm)

Servo myServo;      // Objet servo

void setup() {
  // Configuration des broches
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);

  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER (rare) : vitesse serie
  // Doit correspondre a Processing (ici 9600)
  // =====================================================
  Serial.begin(9600);

  // Attache le servo a la broche choisie
  myServo.attach(servoPin);
}

void loop() {
  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER : AMPLITUDE DE BALAYAGE
  // (selon ton montage mecanique, evite de forcer le servo)
  // =====================================================
  const int angleMin = 15;   // angle depart
  const int angleMax = 165;  // angle fin

  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER : vitesse de balayage
  // Plus petit = plus rapide (mais plus bruite / moins stable)
  // =====================================================
  const int stepDelayMs = 30; // delai entre deux angles

  // Balayage angleMin -> angleMax
  for (int i = angleMin; i <= angleMax; i  ) {
    myServo.write(i);
    delay(stepDelayMs);

    distance = calculateDistance();

    // Format attendu par Processing : angle,distance.
    Serial.print(i);
    Serial.print(",");
    Serial.print(distance);
    Serial.print(".");
  }

  // Balayage angleMax -> angleMin
  for (int i = angleMax; i > angleMin; i--) {
    myServo.write(i);
    delay(stepDelayMs);

    distance = calculateDistance();

    Serial.print(i);
    Serial.print(",");
    Serial.print(distance);
    Serial.print(".");
  }
}

/*
  Calcule la distance mesuree par le capteur ultrason.

  Principe :
  - On envoie une impulsion sur TRIG
  - On mesure le temps de retour sur ECHO
  - On convertit en cm

  Retour :
  - distance en centimetres (int)
*/
int calculateDistance() {
  // S’assure que TRIG est bas
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);

  // Impulsion TRIG de 10 us
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  // Mesure du temps de retour (us)
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

  // Conversion en cm (vitesse du son ~ 0.034 cm/us)
  // divise par 2 car aller   retour
  distance = duration * 0.034 / 2;

  return distance;
}

 
📌 Enfin il faut lancer l’interface graphique, après avoir tĂ©lĂ©chargĂ© le logiciel Processing 📑 https://sup.yt/processing, il va falloir envoyer le code ci-dessous dans la carte:

Code Processing 
/*
  ==============================================
  INTERFACE RADAR (Processing)
  Lit le port serie : "angle,distance."

  Auteur : Marius Tech
  ==============================================
*/

import processing.serial.*;      // Communication serie
import java.awt.event.KeyEvent;  // Evenements clavier (optionnel ici)
import java.io.IOException;

Serial myPort;

// Variables brutes recues
String angle = "";
String distance = "";
String data = "";

// Variables affichage / calcul
String noObject;
float pixsDistance;
int iAngle, iDistance;

int index1 = 0;

void setup() {

  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER : RESOLUTION FENETRE
  // Mets ici la resolution de ton ecran (ou une fenetre plus petite)
  // Exemples : 1366x768, 1920x1080, 2560x1440, etc.
  // =====================================================
  size(1920, 1080);

  smooth();

  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER : PORT COM / PORT SERIE
  // Windows : "COM4", "COM5", ...
  // Linux   : "/dev/ttyUSB0" ou "/dev/ttyACM0"
  // macOS   : "/dev/cu.usbmodemXXXX" ou "/dev/cu.usbserial-XXXX"
  //
  // Astuce : decommente printArray(Serial.list()); pour voir la liste.
  // =====================================================
  // printArray(Serial.list());
  myPort = new Serial(this, "COM4", 9600);

  // On lit jusqu’au caractere '.' (fin de trame)
  myPort.bufferUntil('.');
}

void draw() {

  // Couleur principale (vert “radar”)
  fill(98, 245, 31);

  // Effet de trainee (motion blur)
  noStroke();
  fill(0, 4);
  rect(0, 0, width, height - height * 0.065);

  fill(98, 245, 31);

  drawRadar();
  drawLine();
  drawObject();
  drawText();
}

/*
  Appele automatiquement quand une trame complete est recue
  (car on a bufferUntil('.')).
*/
void serialEvent(Serial myPort) {

  // Lecture jusqu'a '.'
  data = myPort.readStringUntil('.');

  // Securite : si data est null, on sort
  if (data == null) return;

  // On enleve le '.' final
  data = data.substring(0, data.length() - 1);

  // Recherche de la virgule
  index1 = data.indexOf(",");

  // Securite : si pas de virgule, trame invalide
  if (index1 == -1) return;

  // Decoupe : "angle,distance"
  angle = data.substring(0, index1);
  distance = data.substring(index1   1);

  // Conversion en entiers
  iAngle = int(angle);
  iDistance = int(distance);
}

void drawRadar() {
  pushMatrix();
  translate(width/2, height - height * 0.074);

  noFill();
  strokeWeight(2);
  stroke(98, 245, 31);

  // Arcs (distances)
  arc(0, 0, (width - width * 0.0625), (width - width * 0.0625), PI, TWO_PI);
  arc(0, 0, (width - width * 0.27),   (width - width * 0.27),   PI, TWO_PI);
  arc(0, 0, (width - width * 0.479),  (width - width * 0.479),  PI, TWO_PI);
  arc(0, 0, (width - width * 0.687),  (width - width * 0.687),  PI, TWO_PI);

  // Lignes d’angle
  line(-width/2, 0, width/2, 0);
  line(0, 0, (-width/2)*cos(radians(30)),  (-width/2)*sin(radians(30)));
  line(0, 0, (-width/2)*cos(radians(60)),  (-width/2)*sin(radians(60)));
  line(0, 0, (-width/2)*cos(radians(90)),  (-width/2)*sin(radians(90)));
  line(0, 0, (-width/2)*cos(radians(120)), (-width/2)*sin(radians(120)));
  line(0, 0, (-width/2)*cos(radians(150)), (-width/2)*sin(radians(150)));

  popMatrix();
}

void drawObject() {
  pushMatrix();
  translate(width/2, height - height * 0.074);

  strokeWeight(9);
  stroke(255, 10, 10); // Rouge = objet detecte

  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER : PORTEE MAX D’AFFICHAGE (en cm)
  // Le code original limite a 40 cm.
  // =====================================================
  int maxRangeCm = 40;

  // Conversion cm -> pixels (echelle d’affichage)
  pixsDistance = iDistance * ((height - height * 0.1666) * 0.025);

  if (iDistance < maxRangeCm) {
    // Trace l’objet a la position correspondant a l’angle et la distance
    line(
      pixsDistance * cos(radians(iAngle)),
      -pixsDistance * sin(radians(iAngle)),
      (width - width * 0.505) * cos(radians(iAngle)),
      -(width - width * 0.505) * sin(radians(iAngle))
    );
  }

  popMatrix();
}

void drawLine() {
  pushMatrix();
  strokeWeight(9);
  stroke(30, 250, 60); // Vert clair = rayon radar

  translate(width/2, height - height * 0.074);

  // Ligne de balayage selon l’angle
  line(0, 0,
    (height - height * 0.12) * cos(radians(iAngle)),
    -(height - height * 0.12) * sin(radians(iAngle))
  );

  popMatrix();
}

void drawText() {
  pushMatrix();

  // =====================================================
  // ZONE A MODIFIER : PORTEE MAX D’AFFICHAGE (doit matcher drawObject)
  // =====================================================
  int maxRangeCm = 40;

  if (iDistance > maxRangeCm) {
    noObject = "Hors portee";
  } else {
    noObject = "Detecte";
  }

  // Bande noire en bas pour le texte
  fill(0);
  noStroke();
  rect(0, height - height * 0.0648, width, height);

  fill(98, 245, 31);
  textSize(25);

  // Graduations
  text("10cm", width - width * 0.3854, height - height * 0.0833);
  text("20cm", width - width * 0.281,  height - height * 0.0833);
  text("30cm", width - width * 0.177,  height - height * 0.0833);
  text("40cm", width - width * 0.0729, height - height * 0.0833);

  textSize(40);

  // Infos
  text("Objet : "   noObject, width - width * 0.875, height - height * 0.0277);
  text("Angle : "   iAngle   " deg", width - width * 0.48, height - height * 0.0277);
  text("Distance : ", width - width * 0.26, height - height * 0.0277);

  if (iDistance < maxRangeCm) {
    text("        "   iDistance   " cm", width - width * 0.225, height - height * 0.0277);
  }

  // Affichage des angles sur l’arc
  textSize(25);
  fill(98, 245, 60);

  translate((width - width * 0.4994)   width/2 * cos(radians(30)),
            (height - height * 0.0907) - width/2 * sin(radians(30)));
  rotate(-radians(-60));
  text("30 deg", 0, 0);

  resetMatrix();
  translate((width - width * 0.503)   width/2 * cos(radians(60)),
            (height - height * 0.0888) - width/2 * sin(radians(60)));
  rotate(-radians(-30));
  text("60 deg", 0, 0);

  resetMatrix();
  translate((width - width * 0.507)   width/2 * cos(radians(90)),
            (height - height * 0.0833) - width/2 * sin(radians(90)));
  rotate(radians(0));
  text("90 deg", 0, 0);

  resetMatrix();
  translate(width - width * 0.513   width/2 * cos(radians(120)),
            (height - height * 0.07129) - width/2 * sin(radians(120)));
  rotate(radians(-30));
  text("120 deg", 0, 0);

  resetMatrix();
  translate((width - width * 0.5104)   width/2 * cos(radians(150)),
            (height - height * 0.0574) - width/2 * sin(radians(150)));
  rotate(radians(-60));
  text("150 deg", 0, 0);

  popMatrix();
}

28 Comments

  2. Alexandre Teppaz
    RĂ©pondre

    Bonjour, j’ai bien installĂ© les 2 logiciels, Arduino marche très bien mais l’autre logiciel ne trouve pas « COM6 ». (bug au niveau de la 16 ligne)
    Je n’arrive pas a rĂ©soudre ce problème. Je vous prie de m’aider.
    Alexandre

  3. Pavelo
    RĂ©pondre

    Bjr, j’ai un problème niveau processing. Dans le code processing lis les donnes du com4. Quand je change com 4 par com 6 (mon arduino ne marche que sur com6) j’obtiens  » error opening serial port COM6″ une solution? Je suis sous windows 7.

  4. Gregoire
    RĂ©pondre

    Bonjour je dĂ©bute dans ce domaine et j’ai un problème avec d’une part le servo moteur, il est très lent alors que j’ai recopiĂ© votre code, comment peut il aller aussi vite que sur la video? et d’autre part dans le deuxième code que reprĂ©sente le COM4 et y a t il des lignes de code Ă  complĂ©ter?
    merci

  5. Brunel
    RĂ©pondre

    bonjour
    j’utilise votre programme et dans processing, le port com4 n’est pas reconnu. Avez-vous une solution pour que mon système voit bien les infos arrivant sur mon port ?

    Amitiés

  6. Appolo
    RĂ©pondre

    Boujour,
    Je souhaite reproduire le projet pour en faire une expĂ©rimentation sur l’eau
    Je souhaite savoir si il ne faut que les logiciels demandĂ©s pour afficher l’interface graphique oĂą faut-il considerer d’autre logiciels car Ă  chaque fois que je copie les partie du code processing progressivement. Un plantage apparaĂ®t alors que le code arduino de ma carte est televersĂ©
    Pouvez vous m’aider
    Appolo

  7. john
    RĂ©pondre

    Bonjour et merci pour votre tuto.
    j’ai un souci avec processing, du cotĂ© de l’arduino pas de souci et j’ai rĂ©ussi a envoyer le code dans processing.
    Le dessin du radar s’affiche bien mais il n’y a aucune interaction lorsque l’arduino est brancher en usb sur le pc.
    Pourriez vous me dire d’oĂą pourrait venir le problème ?
    Merci

  8. clara
    RĂ©pondre

    bonjour serait-il possible d’avoir une explication pour chacun des deux codes nĂ©cessaires Ă  l’expĂ©rience ?
    j’ai du mal Ă  comprendre toutes les manipulations effecutĂ©es…
    merci d’avance !

  9. BEUCLER
    RĂ©pondre

    Bonjour, j’ai mis votre programme dans processing sur mac et j’obtiens une erreur sur cette phrase:

    myPort = new Serial(this, »COM4″, 9600); // starts the serial communication

    voici le message d’erreur:
    RuntimeException: Error opening serial port COM4: Port not found
    RuntimeException: Error opening serial port COM4: Port not found
    RuntimeException: Error opening serial port COM4: Port not found

    comment puis je faire pour résoudre ce problème 🙂 svp?

  10. Lucien VERDIER
    RĂ©pondre

    Bonjour
    Je ne comprend pas ou il faut mettre le deuxieme programme quand je le mets sous le premier il met : variable or field ‘serialEvent’ declared void.
    Merci pour votre aide. Je suis retraitĂ© et j’essai d’apprendre cette nouvelle technologie

  22. Chabert
    RĂ©pondre

    Super ça marche très bien.
    Attention quand même aux oublis ou erreurs dans le schéma de câblage:
    *le servo est sur 5V et pas sur Vin.
    *le 5V et GND du capteur ont été oubliés
    Bravo et merci pour le code (ne pas oublier d’adapter le n° de COM pour son cas particulier dans le code processing).

  24. ProgrammeurDuDimanche
    RĂ©pondre

    Bonjour,
    Pour tous ceux qui ont le problème avec le COM 4, il faut le changer en COM 3, car dans le montage de la vidéo, on relie le fil jaune au port 3 (il faut que le numéro de COM dans le programme du radar, à la ligne 18, soit le même que le numéro sur la carte auquel on a connecté le fil jaune).

    Le code initial : myPort = new Serial(this, »COM4″, 9600); // starts the serial communication

    Le code modifiĂ© Ă  la ligne 18 : myPort = new Serial(this, »COM3″, 9600); // starts the serial communication

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