Kas ir HC-SR04 ultraskaņas sensors: darbība un tā pielietojums

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





HC-SR04 ultraskaņas sensors ietver raidītāju un uztvērēju. Šis sensors tiek izmantots, lai uzzinātu attālumu no objekta. Šeit viļņu pārraidīšanai un saņemšanai nepieciešamais laiks noteiks attālumu starp sensoru un objektu. Šis sensors izmanto skaņas viļņus, izmantojot bezkontakta tehnoloģiju. Izmantojot šo sensoru, mērķim nepieciešamo attālumu var izmērīt bez bojājumiem un tas sniedz precīzu informāciju. Šī sensora diapazons ir pieejams no 2 cm līdz 400 cm.

Kas ir HC-SR04 ultraskaņas sensors?

HC-SR04 ir ultraskaņas sensora veids, kas izmanto hidrolokatoru, lai uzzinātu objekta attālumu no sensora. Tas nodrošina izcilu bezkontakta noteikšanas diapazonu ar augstu precizitāti un stabiliem rādījumiem. Tas ietver divus moduļus, piemēram, ultraskaņas raidītāju un uztvērēju. Šis sensors tiek izmantots dažādās lietojumprogrammās, piemēram, virziena un ātruma mērīšanā, ielaušanās signalizācijās, medicīnas, hidrolokatoru, gaisa mitrinātājos, bezvadu uzlādē, nesagraujošā testēšanā un ultrasonogrāfijā.




HCSR04-ultraskaņas sensors

HCSR04-ultraskaņas sensors

HC-SR04 ultraskaņas sensora tapas konfigurācija

Šajā sensorā ir četras tapas, un šī sensora tapu konfigurācija ir apskatīta tālāk.



  • 1. kontakts (Vcc): šī tapa nodrošina sensora barošanu ar + 5 V.
  • Pin2 (Trigger): Šis ir ievades tapa, ko izmanto, lai inicializētu mērījumus, pārraidot ultraskaņas viļņus, turot šo tapu augstu 10us.
  • Pin3 (Echo): Šis ir izvades kontakts, kas noteiktā laika posmā iet uz augšu, un tas būs vienāds ar laika ilgumu, līdz vilnis atgriezīsies pie sensora.
  • Pin4 (Ground): Tas ir GND tapa, ko izmanto, lai izveidotu savienojumu ar sistēmas GND.

Iespējas

The HC-SR04 sensora iezīmes iekļaujiet sekojošo

  • The enerģijas padeve šim sensoram ir + 5V DC
  • Izmēri ir 45mm x 20mm x 15mm
  • Šim sensoram izmantotā mierīgā strāva ir<2mA
  • Sprūda ievades impulsa platums ir 10uS
  • Darba strāva ir 15mA
  • Mērīšanas leņķis ir 30 grādi
  • Attāluma diapazons ir no 2 cm līdz 800 cm
  • Izšķirtspēja ir 0,3 cm
  • Efektīvais leņķis ir<15°
  • Darbības frekvences diapazons ir 40Hz
  • Precizitāte ir 3 mm

Darbojas ultraskaņas sensors HC-SR04

HC-SR04 ultraskaņas sensoram ir četras tapas, proti, Vcc pin, Trigger pin, Echo pin un Ground pin. Šis sensors tiek izmantots, lai izmērītu precīzu attālumu starp mērķi un sensoru. Šis sensors galvenokārt darbojas uz skaņas viļņiem.

Kad šim modulim tiek piešķirta strāvas padeve, tas rada skaņas viļņus, lai pārvietotos pa gaisu, lai trāpītu vajadzīgajam objektam. Šie viļņi satriec un atgriežas no objekta, pēc tam tos savāc ar uztvērēja moduli.


Šeit gan veiktais attālums, gan arī laiks ir tieši proporcionāls, jo ilgākam laikam ir nepieciešams liels laiks. Ja sprūda tapu tur augstu 10 µs, tiks radīti ultraskaņas viļņi, kas pārvietosies ar skaņas ātrumu. Tātad tas rada astoņus skaņas pārrāvuma ciklus, kas tiks savākti Echo pin. Šis ultraskaņas sensors ir savienots ar Arduino, lai noteiktu nepieciešamo attālumu starp sensoru un objektu. Attālumu var aprēķināt, izmantojot šādu formulu.

S = (V x t) / 2

Kur “S” ir nepieciešamais attālums

‘V’ ir skaņas ātrums

‘T’ ir laiks, kas vajadzīgs, lai skaņas viļņi atgrieztos pēc trieciena ar objektu.

Faktisko attālumu var aprēķināt, dalot tā vērtību ar 2, jo laiks būs divreiz lielāks, kad viļņi pārvietosies un atgriezīsies no sensora.

HC-SR04 ultraskaņas sensors ar Arduino paneli

Šeit mēs sniedzam piemēru, izmantojot HC-SR04 ultraskaņas sensoru Arduino dēlis . Šis sensors ir savienots ar Arduino dēli.

ultraskaņas sensors-ar-arduino dēlis

ultraskaņas sensors-ar-Arduino dēli

Nepieciešamās šī projekta sastāvdaļas galvenokārt ietver Arduino UNO valde , HC-SR04 ultraskaņas sensors, paneļa un džempera vadi. Šī projekta savienojumi ir ļoti vienkārši, piemēram, šādi.

  • Sensora VCC tapa ir savienota ar Arduino 5V
  • Sensora Trig tapa ir savienota ar Arduino 11. kontaktu
  • Sensora atbalss tapa ir savienota ar Arduino 12. kontaktu
  • Sensora GND tapa ir savienota ar Arduino GND tapu

Strādā

Precīzu attālumu var izmērīt, saskaroties ar HC-SR04 sensoru dažāda veida Arduino dēļi .

Sākumā dodiet sensoram strāvas padevi, lai ieslēgtos, un savienojiet šī sensora GND tapu ar Arduino dēļa GND tapu. Sensora moduli var darbināt ar Arduino dēļa sprieguma padevi, ja strāva, kas tiek novadīta caur sensoru, ir zemāka par 15 mA. Tātad Arduino pašreizējie vērtējumi sensoru neietekmēs.

Kad primārais izkārtojums ir iestatīts, savienojiet abus sensoru, piemēram, Trig & Echo, tapas ar Arduino dēļa ieejas / izejas tapām. Kā mēs jau iepriekš apspriedām, sensora Trig tapa ir jāsaglabā 10us sākumā, lai sāktu mērīšanas metodi. Tātad, šis sensora modulis ģenerēs skaņas viļņus ar frekvenci 40 000 Hz katru sekundi no avota.

Kad skaņas viļņi atgriežas, Echo pin aktivizēsies, līdz uztvērējs tos iegūs. Laiks tiks mērīts ar Arduino dēļa palīdzību.

Pieteikumi

The HC-SR04 sensora pielietojums ietver šādas

  • Šo sensoru izmanto, lai mērītu ātrumu, kā arī virzienu starp diviem objektiem
  • To izmanto bezvadu uzlādē
  • Medicīniskā ultrasonogrāfija
  • Tas ir pierasts atklāt objektus un izvairieties no šķēršļiem, izmantojot robotus, piemēram, divkāju, ceļa meklēšanu, šķēršļu novēršana utt.
  • Dziļuma mērīšana
  • Mitrinātāji
  • Šis sensors tiek izmantots, lai uzzīmētu objektus, kas atrodas sensora tuvumā, to pagriežot
  • Nesagraujošā pārbaude
  • Izmantojot šo sensora bedrīšu dziļumu, akas var izmērīt, pārraidot viļņus caur ūdeni.
  • Iegultā sistēma
  • Apsardzes signalizācija

Tādējādi tas viss attiecas uz HC-SR04 ultraskaņas sensors . No iepriekš minētās informācijas visbeidzot, mēs varam secināt, ka šis sensors izmanto sonāru, lai izmērītu attālumu starp sensoru un objektu. Raidītājs nosūta augstas frekvences skaņas signālu. Kad signāls atklāj objektu, tas atspoguļojas atpakaļ uz raidītāja atbalss tapu. Signāla pārraidei, kā arī saņemšanai nepieciešamais laiks ļauj mums noteikt attālumu līdz objektam. Šeit ir jautājums jums, kādi ir tie paši attāluma noteikšanas sensori?