HC-SR04 ultrazvukový senzor obsahuje vysílač a přijímač. Tento senzor se používá ke zjištění vzdálenosti od cíle. Zde bude čas potřebný k přenosu a příjmu vln rozhodovat o vzdálenosti mezi senzorem a objektem. Tento senzor využívá zvukové vlny pomocí bezkontaktní technologie. Použitím tohoto snímače lze měřit vzdálenost potřebnou pro cíl bez poškození a poskytuje přesné podrobnosti. Rozsah tohoto snímače je k dispozici mezi 2 cm až 400 cm.
Co je ultrazvukový senzor HC-SR04?
HC-SR04 je typ ultrazvukového senzoru, který pomocí sonaru zjišťuje vzdálenost objektu od senzoru. Poskytuje vynikající rozsah bezkontaktní detekce s vysokou přesností a stabilními odečty. Obsahuje dva moduly, jako je ultrazvukový vysílač a přijímač. Tento senzor se používá v různých aplikacích, jako je měření směru a rychlosti, alarmy proti vloupání, lékařské, sonarové, zvlhčovače, bezdrátové nabíjení, nedestruktivní testování a ultrazvuk.
Ultrazvukový senzor HCSR04
Konfigurace kolíku ultrazvukového snímače HC-SR04
Tento snímač obsahuje čtyři piny a konfigurace kolíků tohoto snímače je popsána níže.
- Pin1 (Vcc): Tento pin poskytuje napájení snímače + 5V.
- Pin2 (Trigger): Jedná se o vstupní pin, který se používá k inicializaci měření přenosem ultrazvukových vln tak, že je tento pin vysoký po dobu 10us.
- Pin3 (Echo): Jedná se o výstupní pin, který jde vysoko za určité časové období a bude ekvivalentní době, po kterou se vlna vrátí zpět k senzoru.
- Pin4 (Ground): Jedná se o GND pin používaný pro připojení k GND systému.
Funkce
The vlastnosti senzoru HC-SR04 zahrnout následující
- The zdroj napájení použitý pro tento snímač je + 5V DC
- Rozměry jsou 45 mm x 20 mm x 15 mm
- Klidový proud použitý pro tento snímač je<2mA
- Šířka vstupního impulzu spouště je 10uS
- Provozní proud je 15 mA
- Úhel měření je 30 stupňů
- Rozsah vzdáleností je 2 cm až 800 cm
- Rozlišení je 0,3 cm
- Efektivní úhel je<15°
- Rozsah provozní frekvence je 40 Hz
- Přesnost je 3 mm
Ultrazvukový senzor HC-SR04 pracuje
Ultrazvukový senzor HC-SR04 je dodáván se čtyřmi kolíky, jmenovitě kolíkem Vcc, kolíkem spouště, kolíkem Echo a kolíkem uzemnění. Tento senzor se používá k měření přesné vzdálenosti mezi cílem a senzorem. Tento senzor většinou pracuje na zvukových vlnách.
Když je tomuto modulu dodáván zdroj energie, generuje zvukové vlny, které cestují vzduchem a zasáhnou potřebný objekt. Tyto vlny udeří a vrátí se z objektu, poté se shromažďují přijímacím modulem.
Zde je jak vzdálenost, tak i čas přímo úměrný, protože čas potřebný pro větší vzdálenost je vysoký. Pokud je spouštěcí kolík udržován vysoko po dobu 10 µs, budou generovány ultrazvukové vlny, které se budou pohybovat rychlostí zvuku. Vytváří tedy osm cyklů zvukových výbuchů, které se shromáždí v kolíku Echo. Tento ultrazvukový senzor je propojen s Arduinem pro měření potřebné vzdálenosti mezi senzorem a objektem. Vzdálenost může být vypočítána pomocí následujícího vzorce.
S = (V x t) / 2
Kde „S“ je požadovaná vzdálenost
„V“ je rychlost zvuku
„T“ je čas potřebný pro návrat zvukových vln zpět po nárazu na předmět.
Skutečnou vzdálenost lze vypočítat vydělením její hodnoty 2, protože čas bude dvojnásobný, jakmile vlny projdou a vrátí se ze snímače.
Ultrazvukový senzor HC-SR04 s deskou Arduino
Zde uvádíme příklad použití ultrazvukového snímače HC-SR04 na desce Arduino . Tento senzor je propojen s deskou Arduino.
ultrazvukový senzor s deskou Arduino
Mezi požadované součásti tohoto projektu patří zejména deska Arduino UNO , Ultrazvukový senzor HC-SR04, nepájivá pole a propojovací vodiče. Připojení tohoto projektu jsou velmi jednoduchá, jako je následující.
- Pin VCC snímače je připojen k 5V Arduina
- Pin Trig senzoru je připojen k Pin 11 v Arduinu
- Pin Echo senzoru je připojen k Pin 12 v Arduinu
- Kolík GND snímače je připojen k kolíku GND v Arduinu
Pracovní
Měření přesné vzdálenosti lze dosáhnout propojením snímače HC-SR04 s různé typy desek Arduino .
Nejprve dejte napájení senzoru, aby se zapnul, a připojte GND pin tohoto senzoru k GND pinu na desce Arduino. A senzorový modul může být napájen napájecím napětím na desce Arduino, když proud, který je veden přes senzor, je nižší než 15 mA. Hodnocení proudu Arduina tedy senzor neovlivní.
Jakmile je nastaveno primární uspořádání, připojte oba piny senzorů, jako je Trig & Echo, ke vstupním / výstupním pinům desky Arduino. Jak jsme již zmínili dříve, Trig pin v senzoru musí být na začátku udržován na 10us, aby bylo možné spustit metodu měření. Tento senzorový modul tedy bude generovat zvukové vlny o frekvenci 40 000 Hz každou sekundu ze zdroje.
Když se zvukové vlny vrátí zpět, aktivuje se kolík Echo, dokud tyto vlny přijímač nezíská. Čas bude měřen pomocí desky Arduino.
Aplikace
The aplikace snímače HC-SR04 zahrnout následující,
- Tento senzor se používá k měření rychlosti i směru mezi dvěma objekty
- Používá se při bezdrátovém nabíjení
- Lékařská ultrasonografie
- To je zvyklé detekovat objekty & vyhýbejte se překážkám pomocí robotů, jako jsou dvojnožky, vyhýbání se překážkám , atd.
- Měření hloubky
- Zvlhčovače
- Tento senzor se používá k vykreslení objektů poblíž senzoru jeho otáčením
- Nedestruktivní testování
- Použitím této hloubky senzoru jam lze měřit studny přenosem vln vodou.
- Vestavěný systém
- Poplachové vloupání
Jedná se tedy o HC-SR04 ultrazvukový senzor . Z výše uvedených informací nakonec můžeme usoudit, že tento senzor používá sonar k měření vzdálenosti mezi senzorem a objektem. Vysílač vysílá vysokofrekvenční zvukový signál. Jakmile signál objeví předmět, pak se odráží zpět k echo pinu vysílače. Čas potřebný pro přenos i příjem signálu nám umožňuje určit vzdálenost k objektu. Zde je otázka, jaké jsou stejné senzory určující vzdálenost?
