ХЦ-СР04: све о ултразвучном сензору

Понекад је потребно Измери раздаљине а за то имате на располагању неколико сензора. Већ смо посветили чланак да бисмо разговарали о а сензор растојања високе прецизности као што је ВЛ52Л0Кс. Овај сензор је био ТоФ типа и заснован је на врло прецизним мерењима захваљујући свом ласеру. Али ако вам прецизност није толико битна и желите нешто што вам омогућава да мерите растојања по ниској цени, друга могућност је да који вам је на дохват руке је ХЦ-СР04.

У случају ХЦ-СР04 сензор растојања, растојање се мери ултразвуком. Систем је сличан оптичкој методи ВЛ52Л0Кс. Односно емитује се, долази до одбијања и прима се, али у овом случају уместо ласера ​​или ИР то је ултразвук. Ако сте заљубљеник у електронику, роботику или произвођач аматера, можете је користити за мноштво самосталних пројеката, попут система за откривање препрека за роботе, сензора присутности итд.

Шта је ХЦ-СР04?

Па, очигледно је, као што сам већ коментарисао у претходним параграфима, ХЦ-СР04 је сензор растојања мале прецизности заснован на ултразвуку. Помоћу њега омогућава вам лако и брзо мерење даљина, иако се у принципу обично не користи за то. Најчешће се користи као претварач за откривање препрека и могућност избегавања путем других механизама повезаних са одзивом сензора.

Појава ХЦ-СР04 је врло препознатљив и лако препознатљив. Поред тога, прилично је популаран предмет у Ардуино почетним пакетима и неопходан за мноштво пројеката. Лако се препознаје јер има два „ока“ која су заправо ултразвучни уређаји које овај модул интегрише. Један од њих је ултразвучни емитер, а други пријемник. Ради на фреквенцији од 40 Кхз, стога је нечујан за људе.

Принципи ултразвучног сензора

Принцип у коме Заснован је на симулацији оне која се користи када баците камен у бунар како бисте измерили његову дубину. Бацате камен и време колико вам треба да падне на дно. Затим радите прорачуне брзине за протекло време и добијате удаљеност коју је камен прешао. Али у том случају сте сензор ви.

Повезани чланак:

ЕСП8266: ВИФИ модул за Ардуино

У ХЦ-СР04, емитер ће емитовати ултразвук и када се одбију од предмета или препреке на начин на који ће их прихватник прихватити. Тхе коло ће извршити потребне прорачуне тог одјека за одређивање удаљености. Ово вам такође може бити познато ако познајете систем који неке животиње попут делфина, китова или слепих мишева користе за лоцирање препрека, плена итд.

Бројањем времена од слања импулса до пријема одговора, време и самим тим растојање могу се тачно одредити. Запамтите да [Простор = време брзине] али у случају ХЦ-СР04, ову количину морате поделити са / 2, јер се мери време од тренутка када ултразвук изађе и путује кроз свемир док не погоди препреку и пут назад, па ће бити приближно пола овог ...

Пиноут и листови са подацима

Већ знате да је најбоље видети комплетне податке о моделу који сте стекли пронађите табелу података бетон произвођача. На пример, овде је Спаркфун датасхеет, али постоји много више доступних у ПДФ-у. Међутим, ево најважнијих техничких података о ХЦ-СР04:

• Пиноут: 4 пина за напајање (Вцц), окидач (окидач), пријемник (Ецхо) и уземљење (ГНД). Окидач показује када сензор треба активирати (када се покрене ултразвук), па ће бити могуће знати време протекло када пријемник прими сигнал.
• исхрана: 5в
• Фреквенција ултразвука: 40 Кхз, људско ухо може да чује само од 20Хз до 20Кхз. Све испод 20Хз (инфразвук) и изнад 20Кхз (ултразвук) неће бити осетљиво.
• Потрошња (стање приправности): <2мА
• Потрошња ради: 15мА
• Ефективни угао: <15º, у зависности од углова предмета, можда ћете добити боље или лошије резултате.
• Измерено растојање: од 2 цм до 400 цм, иако од 250 цм резолуција неће бити добра.
• Средња резолуција: Варијација између стварне удаљености и мерења од 0.3 цм, тако да, иако се не сматрају високо тачним попут ласера, мерења су прихватљива за већину примена.
• цена: од око 0,65 €

Интеграција са Ардуином

у повезивање са Ардуином не може бити лакше. Само морате бити задужени за повезивање ГНД-а на одговарајући излаз вашег Ардуина означеног као таквог, Вцц са Ардуино 5в напајањем и друга два пина ХЦ-СР04 са улазима / излазима изабраним за ваш пројекат. Можете видети да је то једноставно у горњој Фритзинг шеми ...

Морате имати на уму да тигар мора примити електрични импулс од најмање 10 микросекунди да би се правилно активирао. Претходно морате бити сигурни да је у НИСКОЈ вредности.

Као код за Ардуино ИДЕ, не морате да користите било коју библиотеку или било шта слично с другим компонентама. Само направите формулу за израчунавање удаљености и још мало тога ... Наравно, ако желите да ваш пројекат уради нешто као одговор на мерење сензора ХЦ-СР04, мораћете да додате код који вам је потребан. На пример, уместо да једноставно прикажете мерења на конзоли, можете да натерате сервомоторе да се крећу у једном или другом смеру на одређене удаљености да би се избегла препрека или да се мотор заустави, аларм који се активира када детектује близину итд. .

 Више информација о програмирању: Ардуино приручник (бесплатан ПДФ)

На пример, ово можете видети основни код који ће се користити као основа:

//Define las constantes para los pines donde hayas conectado el pin Echo y Trigger
const int EchoPin = 8;
const int TriggerPin = 9;
 
void setup() {
   Serial.begin(9600);
   pinMode(TriggerPin, OUTPUT);
   pinMode(EchoPin, INPUT);
}

//Aquí la muestra de las mediciones
void loop() {
   int cm = ping(TriggerPin, EchoPin);
   Serial.print("Distancia medida: ");
   Serial.println(cm);
   delay(1000);
}

//Cálculo para la distancia
int ping(int TriggerPin, int EchoPin) {
   long duration, distanceCm;
   
   digitalWrite(TriggerPin, LOW);  //para generar un pulso limpio ponemos a LOW 4us
   delayMicroseconds(4);
   digitalWrite(TriggerPin, HIGH);  //generamos Trigger (disparo) de 10us
   delayMicroseconds(10);
   digitalWrite(TriggerPin, LOW);
   
   duration = pulseIn(EchoPin, HIGH);  //medimos el tiempo entre pulsos, en microsegundos
   
   distanceCm = duration * 10 / 292/ 2;   //convertimos a distancia, en cm
   return distanceCm;
}