使用Arduino和HCSR04构建超声波悬浮装置
看到一些东西漂浮在空中或自由空间中，这正是反重力项目的意义所在，这是非常令人兴奋的。物体（基本上是一小块纸或热胶）放置在两个产生声波的超声波换能器之间。由于这些似乎是反重力的波浪，物体漂浮在空中。这不仅是一个看起来很酷的arduino 悬浮项目，而且还有许多实际应用。
所需组件
arduino uno / arduino nano atmega328p
超声波模块 hc-sr04
ic 或 l239d h 桥模块 l239d
vero 板点缀 vero
二极管 4007
电容器 （pf） 104
8v 至 12v 电源的附加要求
稳压器 lm 7809
led驱动电源12v 2amp
附加材料：一些连接线、公头、母对母跳线
超声波悬浮电路图
完整的arduino悬浮电路如下图所示，电路的工作原理非常简单。该项目的主要组件是一个arduino，l239d电机驱动ic，以及从超声波传感器模块hcsr04收集的超声波换能器。一般超声波传感器发射25khz到50khz之间频率信号的声波，在本项目中，我们使用的是hcsr04超声波换能器。我们之前做过很多超声波传感器项目，其中hcsr04主要用于测量距离。在这个项目中，我们将换能器从模块中焊接出来。
根据数据表，该超声波换能器的工作频率为 40 khz。因此，使用 arduino 和这段小代码的目的是为我的超声波传感器或换能器生成40khz 高频振荡信号，并将此脉冲应用于双电机驱动器 ic l239d 的输入（来自 arduino 的引脚 2 和 6 a0 & a1 引脚）来驱动超声波换能器。最后，我们将这个高频 40khz 振荡信号与驱动电压一起通过超声换能器上的驱动 ic（通常在 l239d ic 的第 8 引脚上给出的 8 到 12 电压，vcc2）施加。因此，超声波换能器产生声波。 我们将两个换能器以相反方向面对面放置，这样它们之间就会留出一些空间。声波在两个换能器之间传播，使物体漂浮。
请注意，l293d 有双电压输入，一个是为 ic 本身供电，在这个项目中由 arduino 5v 供电，另一个 vcc2 （8 th ） 用于输出组件驱动电压，该 vcc 引脚可以接受高达 36v 的电压。该 ic 有 2 个使能引脚、4 个输入输出引脚、4 个接地引脚。使用该 ic 的概念来自使用微控制器和该芯片的概念，我们可以通过从微控制器提供逻辑或数字信号来单独改变 2 个电机的方向和速度。
在该电路中，我们仅使用 ic l293d 的两个输入，输入引脚 1 （2） 和输入引脚 2 （7）。要启用这两个引脚，我们必须保持 ic enable pin 1 为高电平，因此我们将此引脚发射到 ic 引脚 16，即输入 vcc 1，要了解更多信息，请遵循l293d 数据表。
使用 100nf 电容器是可选的，仅用于保持 ic 电源，作为电源，我们使用 12v 2amp led 驱动器，然后使用稳压器 ic lm7809 将电压降至 9v，并提供给 l139d 的第 8引脚与公共接地。 根据 arduino、cc 和 arduino 论坛，arduino uno 板支持 7 到 12 伏的输入，但放置 9v max 更安全。
为超声波悬浮编程 arduino
代码非常简单，只有几行。在定时器和中断功能的帮助下使用这个小代码，我们正在制作高或低 （0 / 1） 并为 arduino a0 和 a1 输出引脚生成 40khz 的振荡信号。
首先，从相移阵列开始。
字节 tp = 0b10101010；
每隔一个端口就会接收到这个相反的信号。之后在 void 设置下，我们使用这行代码将所有模拟端口定义为输出。
ddrc = 0b11111111；
然后我们初始化定时器 1 并禁用所有中断设置为零。
通过这段代码，
无中断（）；
tccr1a = 0；
tccr1b = 0；
tcnt1 = 0;
然后，将定时器 1 配置为在 80khz 触发比较中断时钟。arduino 以 16000000 mhz ÷ 200 = 80，000 khz 的频率运行，使用此函数生成方波。
ocr1a = 200;tccr1b |=
（1 《《 wgm12）;
tccr1b |= （1 《《 cs10）;
之后，这条线激活，比较定时器中断。
timsk1 |= （1 《《 ocie1a）;
最后，使用这段代码激活中断。
中断（）；
每个中断都会反转模拟端口的状态，这会将 80 khz 方波信号转换为 40khz 的全波循环信号。然后我们将值发送到 arduino 输出 a0 和 a1 端口。
isr（timer1_compa_vect）
{
端口c = tp；
tp = ~tp; // 为下一次运行反转 tp
}
并且没有任何东西可以放置或需要在循环下运行。
构建超声波悬浮装置
请注意，对于这个项目，正确安装超声波换能器很重要。它们应该在相反的方向上彼此面对，这一点非常重要，它们应该在同一条线上，这样超声波就可以在相反的方向上传播和相交。为此，您可以取两小块木头或 md 板、螺母螺栓和胶水。您可以通过钻机制作两个孔以完美地安装换能器。在支架上，您可以悬挂超声波换能器装置。
在这种情况下，我使用了两块纸板，然后在胶枪的胶水的帮助下固定了超声波换能器。后来，为了制作支架，我使用了一个简单的接线盒，并用胶水固定了所有东西。
这是一些超声波悬浮的图片，展示了该项目的工作情况。
如果一侧安装有超声波换能器，超声波悬浮或声学悬浮也可以工作，但在这种情况下需要一个反射器作为障碍物，以便它可以在未来的悬浮滑板和反重力运输中使用。
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完整的arduino悬浮电路如下图所示，电路的工作原理非常简单。该项目的主要组件是一个arduino，l239d电机驱动ic，以及从超声波传感器模块hcsr04收集的超声波换能器。一般超声波传感器发射25khz到50khz之间频率信号的声波，在本项目中，我们使用的是hcsr04超声波换能器。我们之前做过很多超声波传感器项目，其中hcsr04主要用于测量距离。在这个项目中，我们将换能器从模块中焊接出来。
根据数据表，该超声波换能器的工作频率为 40 khz。因此，使用 arduino 和这段小代码的目的是为我的超声波传感器或换能器生成40khz 高频振荡信号，并将此脉冲应用于双电机驱动器 ic l239d 的输入（来自 arduino 的引脚 2 和 6 a0 & a1 引脚）来驱动超声波换能器。最后，我们将这个高频 40khz 振荡信号与驱动电压一起通过超声换能器上的驱动 ic（通常在 l239d ic 的第 8 引脚上给出的 8 到 12 电压，vcc2）施加。因此，超声波换能器产生声波。 我们将两个换能器以相反方向面对面放置，这样它们之间就会留出一些空间。声波在两个换能器之间传播，使物体漂浮。
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