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Lesson 71: Measure distance and display on LCD screen | Arduino Step By Step Course

Lesson 71: Measure distance and display on LCD screen | Arduino Step By Step Course

This project demonstrates how to combine an HC-SR04 ultrasonic sensor with an LCD1602 display to measure and display distances on the Arduino. This setup is useful for various applications requiring proximity detection and visual feedback.

Practical Applications:

  • Robotics: Measuring distances for obstacle avoidance or navigation.
  • Parking Assistance: Creating a simple parking distance sensor.
  • Home Automation: Building a proximity-based lighting system.
  • Industrial Automation: Monitoring distances in manufacturing processes.

Hardware/Components

To build this project, you will need the following components:

  • Arduino Uno (or compatible board)
  • HC-SR04 Ultrasonic Sensor
  • LCD 1602 Display (I2C version recommended)
  • Jumper Wires

Wiring Guide

The wiring is described in the video (in video at 00:31). The key connections are:

  • Ultrasonic Sensor: VCC to 5V, GND to GND, TRIG to pin 12, ECHO to pin 11.
  • LCD 1602: VCC to 5V, GND to GND, SDA to pin A4, SCL to pin A5.

%%WIRING%%

Code Explanation

The code utilizes the NewPing library for ultrasonic distance measurement and the LiquidCrystal_I2C library for LCD control (in video at 02:15). The key configurable parameters are:


#define TRIGGER_PIN  12  // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.
#define ECHO_PIN     11  // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.
#define MAX_DISTANCE 200 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters).
// Set the LCD address to 0x3F for a 16 chars and 2 line display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);
int VCC2 = 2; //extra VCC for LCD

The TRIGGER_PIN and ECHO_PIN define the Arduino pins connected to the ultrasonic sensor. MAX_DISTANCE sets the maximum measurable distance. The LCD address (0x3F) might need adjustment depending on your specific LCD module. The VCC2 pin provides an additional 5V supply for the LCD.

The sonar.ping_cm() and sonar.ping_in() functions are used to obtain distance measurements in centimeters and inches respectively (in video at 05:27 and 06:01).

Live Project/Demonstration

A demonstration of the project is shown in the video (in video at 06:42). The video shows the sensor measuring distances to various objects and displaying the results in centimeters and inches on the LCD screen. The serial monitor displays the same measurements, providing a means to verify the readings.

Chapters

  • [00:04] Introduction and Project Overview
  • [00:31] Wiring Diagram and Connections
  • [02:15] Code Explanation: Ultrasonic Sensor Setup
  • [03:19] Code Explanation: LCD1602 Setup
  • [04:21] Code Explanation: Arduino Setup
  • [04:46] Code Explanation: Main Loop and Display
  • [06:42] Live Demonstration
  • [07:26] Conclusion
788-Using LCD1602-I2C and HC-SR04 Ultrasonic Sensor with Arduino
Idioma: C++
/*
 * S08-03  
 * Usando LCD1602-I2C e Sensor Ultrassônico HC-SR04 com Arduino  
 * Escrito/atualizado por Ahmad Shamshiri para Robojax (Robojax.com)  
 * em 16 de janeiro de 2019 às 15:51 em Ajax, Ontário, Canadá  
 * 
 * Este código é "NO ESTADO EM QUE SE ENCONTRA" sem garantia ou responsabilidade. Livre para ser usado desde que você mantenha esta nota intacta.*  
 * Este código foi baixado do Robojax.com  
 * Este programa é software livre: você pode redistribuí-lo e/ou modificá-lo  
 * sob os termos da Licença Pública Geral GNU conforme publicada pela  
 * Free Software Foundation, seja a versão 3 da Licença, ou  
 * (a seu critério) qualquer versão posterior.  
 * 
 * Este programa é distribuído na esperança de que seja útil,  
 * mas SEM QUALQUER GARANTIA; sem mesmo a garantia implícita de  
 * COMERCIABILIDADE ou ADEQUAÇÃO A UM PROPÓSITO ESPECÍFICO. Consulte a  
 * Licença Pública Geral GNU para mais detalhes.  
 * 
 * Você deve ter recebido uma cópia da Licença Pública Geral GNU  
 * juntamente com este programa. Se não, veja <https://www.gnu.org/licenses/>.
 */
#include <NewPing.h>

#define TRIGGER_PIN  12 // Pino do Arduino ligado ao pino de gatilho do sensor ultrassônico.
#define ECHO_PIN     11 // Pino do Arduino conectado ao pino de eco do sensor ultrassônico.
#define MAX_DISTANCE 200 // Distância máxima que queremos pingar (em centímetros). A distância máxima do sensor é classificada em 400-500cm.

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // Configuração de pinos e distância máxima do NewPing.

 // início das configurações para LCD1602-I2C
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
 // Defina o endereço LCD para 0x3F para um display de 16 caracteres e 2 linhas.
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);
int VCC2 = 2;
 // fim das configurações para LCD1602-I2C

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Abra o monitor serial a 19600 bauds para ver os resultados do ping.

  pinMode(VCC2, OUTPUT); // VCC extra para LCD
  digitalWrite(VCC2, HIGH); // a VCC extra agora está ALTA (5V)
 // inicializar o LCD,
  lcd.begin();
 // Ative a luz negra e imprima uma mensagem.
  lcd.backlight();
  lcd.clear();
  lcd.setCursor (0,0);
  lcd.print("Robojax LCD1602");

}

void loop() {
  delay(50); // Aguarde 50ms entre os pings (cerca de 20 pings/segundo). 29ms deve ser o menor atraso entre os pings.
   lcd.clear(); // limpar valores anteriores da tela
  lcd.setCursor (0,0); // caractere zero, linha 1
  lcd.print("LCD1602 HC-SR04"); // imprimir texto

 // imprimir distância em cm
  lcd.setCursor (0,1); // caractere 0, linha 2
  lcd.print(sonar.ping_cm()); // imprimir distância em cm
  lcd.setCursor (3,1); // caractere 4, linha 2
  lcd.print("cm"); // imprima "cm" no display

 // imprimir distância em polegadas
  lcd.setCursor (7,1); // caractere 8, linha 2
  lcd.print(sonar.ping_in()); // imprimir distância em cm
  lcd.setCursor (9,1); // caractere 4, linha 2
  lcd.print("inches"); // imprima "cm" no display

  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(sonar.ping_cm()); // Envie um ping, obtenha distância em cm e imprima o resultado (0 = fora do intervalo de distância definido)
  Serial.print("cm");
  Serial.print(", ");
  Serial.print(sonar.ping_in());
  Serial.println("in");
  int distance = sonar.ping_cm();

}

Coisas que você pode precisar

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