Какво е HC-SR04 ултразвуков сензор: Работа и неговите приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





HC-SR04 ултразвуков сензор включва предавател и приемник. Този сензор се използва за определяне на разстоянието от обектива. Тук времето, необходимо за предаване и приемане на вълните, ще определи разстоянието между сензора и обекта. Този сензор използва звукови вълни, използвайки безконтактна технология. Чрез използването на този сензор разстоянието, което е необходимо за целта, може да бъде измерено без повреди и предоставя точни детайли. Обхватът на този сензор е между 2cms и 400cms.

Какво представлява HC-SR04 ултразвуков сензор?

HC-SR04 е вид ултразвуков сензор, който използва сонар, за да установи разстоянието на обекта от сензора. Той осигурява изключителен диапазон на безконтактно откриване с висока точност и стабилни показания. Включва два модула като ултразвуков предавател и приемник. Този сензор се използва в различни приложения като измерване на посоката и скоростта, аларми за взлом, медицински, сонари, овлажнители, безжично зареждане, неразрушаващо тестване и ултразвук.




HCSR04-ултразвуков сензор

HCSR04-ултразвуков сензор

HC-SR04 Конфигурация на щифт на ултразвуков сензор

Този сензор включва четири щифта и конфигурацията на щифтовете на този сензор е обсъдена по-долу.



  • Pin1 (Vcc): Този щифт осигурява + 5V захранване на сензора.
  • Pin2 (Trigger): Това е входен щифт, използван за инициализиране на измерването чрез предаване на ултразвукови вълни, като държи този щифт висок за 10us.
  • Pin3 (Echo): Това е изходен щифт, който отива високо за определен период от време и ще бъде еквивалентен на продължителността на времето за връщане на вълната обратно към сензора.
  • Pin4 (Ground): Това е GND щифт, използван за свързване към GND на системата.

Характеристика

The характеристики на сензора HC-SR04 включват следното

  • The захранване използваният за този сензор е + 5V DC
  • Размерът е 45mm x 20mm x 15mm
  • Токът на покой, използван за този сензор, е<2mA
  • Широчината на входния импулс на спусъка е 10uS
  • Работният ток е 15mA
  • Измервателният ъгъл е 30 градуса
  • Диапазонът на разстоянието е от 2 см до 800 см
  • Разделителната способност е 0,3 cm
  • Ефективен ъгъл е<15°
  • Работният честотен диапазон е 40Hz
  • Точността е 3 мм

HC-SR04 Ултразвуков сензор работи

Ултразвуковият сензор HC-SR04 се предлага с четири щифта, а именно Vcc щифт, Тригер щифт, Ехо щифт и Заземен щифт. Този сензор се използва за измерване на точното разстояние между целта и сензора. Този сензор работи най-вече върху звуковите вълни.

Когато захранването е дадено на този модул, той генерира звукови вълни, които да се движат из въздуха, за да ударят необходимия обект. Тези вълни удрят и се връщат от обекта, след което се събират от приемния модул.


Тук както разстоянието, така и времето е направо пропорционално, защото времето, необходимо за по-голямо разстояние, е голямо. Ако щифтът на спусъка се поддържа високо за 10 µs, тогава ще се генерират ултразвукови вълни, които ще се движат със скоростта на звука. Така той създава осем цикъла на звуков взрив, които ще бъдат събрани в пина на Echo. Този ултразвуков сензор е свързан с Arduino за измерване на необходимото разстояние между сензора и обекта. Разстоянието може да се изчисли, като се използва следната формула.

S = (V x t) / 2

Където „S“ е необходимото разстояние

‘V’ е скоростта на звука

‘T’ е времето, необходимо на звуковите вълни да се върнат обратно след поразяване на обекта.

Действителното разстояние може да се изчисли, като стойността му се раздели на 2, тъй като времето ще бъде два пъти, след като вълните изминат и се върнат от сензора.

Ултразвуков сензор HC-SR04 с дъска Arduino

Тук даваме пример за използването на ултразвуков сензор HC-SR04 дъската Arduino . Този сензор е свързан с платка Arduino.

ултразвуков сензор-с-ардуино-борд

ултразвуков сензор с платка Arduino

Необходимите компоненти на този проект включват основно борда на Arduino UNO , HC-SR04 ултразвуков сензор, макет и джъмперни проводници. Връзките на този проект са много прости, както следва.

  • VCC щифтът на сензора е свързан към 5V на Arduino
  • Trig щифтът на сензора е свързан с Pin 11 в Arduino
  • Ехо пинът на сензора е свързан с пин 12 в Arduino
  • GND щифтът на сензора е свързан с GND щифт в Arduino

Работещи

Измерването на точното разстояние може да се постигне чрез свързване на сензора HC-SR04 с различни видове дъски Arduino .

Отначало дайте захранването на сензора да се включи и свържете GND щифта на този сензор към GND щифта на платката Arduino. И сензорният модул може да се захранва с захранването с напрежение на платката Arduino, когато токът, който се изтегля през сензора, е под 15mA. Така че текущите оценки на Arduino няма да повлияят на сензора.

След като основната подредба е настроена, свържете двата щифта на сензори като Trig & Echo към входните / изходните щифтове на платката Arduino. Както обсъдихме по-рано, Trig щифтът в сензора трябва да се държи 10us в началото, за да стартира методът на измерване. И така, този сензорен модул ще генерира звукови вълни с честота 40 000 Hz за всяка секунда от източника.

Когато звуковите вълни се върнат обратно, Echo щифтът ще се активира, докато тези вълни бъдат получени от приемника. Времето ще се измерва с помощта на дъска Arduino.

Приложения

The приложения на HC-SR04 сензор включват следното,

  • Този сензор се използва за измерване на скоростта, както и посоката между два обекта
  • Използва се при безжично зареждане
  • Медицинска ехография
  • Това е свикнало откриване на обекти & избягвайте препятствия с помощта на роботи като двуноги, търсене на пътеки, избягване на препятствия и т.н.
  • Измерване на дълбочина
  • Овлажнители
  • Този сензор се използва за нанасяне на обекти в близост до сензора, като го върти
  • Неразрушаващо изпитване
  • Използвайки този сензор за дълбочина на ями, кладенците могат да бъдат измерени чрез предаване на вълните през вода.
  • Вградена система
  • Аларми за взлом

По този начин всичко е свързано с HC-SR04 ултразвуков сензор . От горната информация накрая можем да заключим, че този сензор използва сонар за измерване на разстоянието между сензор и обект. Предавателят изпраща високочестотен звуков сигнал. След като сигналът открие обект, той се отразява обратно към ехо-пина на предавателя. Времето, необходимо за предаване на сигнала, както и за приемане, ни позволява да определим разстоянието до обект. Ето въпрос към вас, кои са същите датчици за определяне на разстоянието?