Co to jest czujnik ultradźwiękowy HC-SR04: działanie i jego zastosowania

HC-SR04 czujnik ultradźwiękowy zawiera nadajnik i odbiornik. Ten czujnik służy do określania odległości od obiektywu. W tym przypadku ilość czasu potrzebna do transmisji i odbioru fal będzie decydować o odległości między czujnikiem a obiektem. Ten czujnik wykorzystuje fale dźwiękowe przy użyciu technologii bezkontaktowej. Dzięki zastosowaniu tego czujnika odległość wymagana dla celu może zostać zmierzona bez uszkodzeń i zapewnia dokładne dane. Zasięg tego czujnika wynosi od 2 cm do 400 cm.

Co to jest czujnik ultradźwiękowy HC-SR04?

HC-SR04 to rodzaj czujnika ultradźwiękowego, który wykorzystuje sonar do określenia odległości obiektu od czujnika. Zapewnia wyjątkowy zakres bezkontaktowego wykrywania z wysoką dokładnością i stabilnymi odczytami. Zawiera dwa moduły, takie jak nadajnik i odbiornik ultradźwięków. Ten czujnik jest używany w różnych zastosowaniach, takich jak pomiar kierunku i prędkości, alarmy antywłamaniowe, medycyna, sonar, nawilżacze, ładowanie bezprzewodowe, badania nieniszczące i ultrasonografia.

HCSR04-czujnik ultradźwiękowy

Konfiguracja pinów czujnika ultradźwiękowego HC-SR04

Ten czujnik zawiera cztery piny, a konfiguracja pinów tego czujnika została omówiona poniżej.

• Pin1 (Vcc): Ten pin zapewnia zasilanie + 5 V dla czujnika.
• Pin2 (Trigger): Jest to pin wejściowy, używany do inicjalizacji pomiaru poprzez przesyłanie fal ultradźwiękowych poprzez utrzymywanie tego pinezki w stanie wysokim przez 10us.
• Pin3 (echo): Jest to styk wyjściowy, który przechodzi w stan wysoki przez określony czas i będzie odpowiadał czasowi powrotu fali do czujnika.
• Pin4 (masa): To jest pin GND używany do podłączenia do GND systemu.

funkcje

Plik cechy czujnika HC-SR04 obejmują następujące elementy

• Plik zasilacz używane dla tego czujnika to + 5V DC
• Wymiar to 45 mm x 20 mm x 15 mm
• Prąd spoczynkowy używany dla tego czujnika wynosi<2mA
• Szerokość impulsu wejściowego wyzwalacza wynosi 10uS
• Prąd roboczy wynosi 15 mA
• Kąt pomiaru wynosi 30 stopni
• Zakres odległości wynosi od 2 cm do 800 cm
• Rozdzielczość 0,3 cm
• Efektywny kąt jest<15°
• Zakres częstotliwości roboczej wynosi 40 Hz
• Dokładność wynosi 3 mm

Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04 działa

Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04 jest dostarczany z czterema pinami, a mianowicie pinem Vcc, pinem wyzwalającym, pinem echa i pinem uziemienia. Ten czujnik służy do pomiaru dokładnej odległości między celem a czujnikiem. Ten czujnik działa głównie na falach dźwiękowych.

Kiedy zasilacz jest podawany do tego modułu, generuje on fale dźwiękowe, które przemieszczają się w powietrzu i trafiają w potrzebny obiekt. Fale te uderzają i wracają z obiektu, a następnie są zbierane przez moduł odbiornika.

Tutaj zarówno odległość, jak i zajęty czas są wprost proporcjonalne, ponieważ czas potrzebny na pokonanie większej odległości jest długi. Jeśli kołek wyzwalający będzie utrzymywany w stanie wysokim przez 10 µs, generowane będą fale ultradźwiękowe, które będą przemieszczać się z prędkością dźwięku. Tworzy więc osiem cykli wybuchów dźwiękowych, które zostaną zebrane w pinezce Echo. Ten czujnik ultradźwiękowy jest połączony z Arduino w celu pomiaru niezbędnej odległości między czujnikiem a obiektem. Odległość można obliczyć za pomocą następującego wzoru.

S = (V x t) / 2

Gdzie „S” to wymagana odległość

„V” to prędkość dźwięku

„T” to czas powrotu fal dźwiękowych po uderzeniu w obiekt.

Rzeczywistą odległość można obliczyć, dzieląc jej wartość przez 2, ponieważ po przejściu fal i powrocie z czujnika czas będzie dwukrotnie większy.

Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04 z płytką Arduino

Tutaj podajemy przykład użycia czujnika ultradźwiękowego HC-SR04 płyta Arduino . Ten czujnik jest połączony z płytką Arduino.

czujnik-ultradźwiękowy-z-płytką-Arduino

Wymagane komponenty tego projektu obejmują głównie płyta Arduino UNO , Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04, płytka prototypowa i przewody połączeniowe. Połączenia tego projektu są bardzo proste, jak poniżej.

• Pin VCC czujnika jest podłączony do 5V Arduino
• Pin Trig czujnika jest podłączony do Pin 11 w Arduino
• Pin Echo czujnika jest podłączony do Pin 12 w Arduino
• Pin GND czujnika jest połączony z pinem GND w Arduino

Pracujący

Dokładny pomiar odległości można uzyskać poprzez połączenie czujnika HC-SR04 z różne typy płyt Arduino .

Najpierw podaj zasilanie czujnika, aby się włączył i połącz pin GND tego czujnika z pinem GND płyty Arduino. Moduł czujnika może być zasilany napięciem zasilającym z płyty Arduino, gdy prąd pobierany przez czujnik jest poniżej 15mA. Zatem aktualne oceny Arduino nie wpłyną na czujnik.

Po skonfigurowaniu układu podstawowego podłącz oba piny czujników, takich jak Trig i Echo, do styków wejścia / wyjścia płyty Arduino. Jak omówiliśmy wcześniej, pin Trig w czujniku musi być na początku trzymany 10us, aby rozpocząć pomiar. Tak więc ten moduł czujnika będzie generował fale dźwiękowe o częstotliwości 40000 Hz ze źródła na każdą sekundę.

Kiedy fale dźwiękowe powrócą, pin Echo zostanie aktywowany, dopóki fale te nie zostaną odebrane przez odbiornik. Czas będzie mierzony za pomocą płytki Arduino.

Aplikacje

Plik zastosowania czujnika HC-SR04 obejmują następujące,

• Ten czujnik służy do pomiaru prędkości, a także kierunku między dwoma obiektami
• Służy do ładowania bezprzewodowego
• Ultrasonografia medyczna
• To jest używane do wykrywać obiekty i unikaj przeszkód za pomocą robotów, takich jak dwunożny, odnajdywanie ścieżek, unikanie przeszkód itp.
• Pomiar głębokości
• Nawilżacze
• Ten czujnik służy do wykreślania obiektów w pobliżu czujnika, obracając go
• Badania nieniszczące
• Za pomocą tego czujnika głębokości wgłębień można mierzyć studnie, transmitując fale przez wodę.
• Wbudowany system
• Alarmy antywłamaniowe

Tak więc chodzi o HC-SR04 czujnik ultradźwiękowy . Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że ten czujnik wykorzystuje sonar do pomiaru odległości między czujnikiem a obiektem. Nadajnik wysyła sygnał dźwiękowy o wysokiej częstotliwości. Gdy sygnał wykryje obiekt, odbija się z powrotem na pin echa nadajnika. Czas potrzebny na transmisję i odbiór sygnału pozwala określić odległość od obiektu. Oto pytanie do Ciebie, jakie są te same czujniki określające odległość?