L'HC-SR04 Sensore ultrasonico include un trasmettitore e un ricevitore. Questo sensore viene utilizzato per rilevare la distanza dall'obiettivo. Qui il tempo impiegato per trasmettere e ricevere le onde deciderà la distanza tra il sensore e un oggetto. Questo sensore utilizza le onde sonore utilizzando la tecnologia senza contatto. Utilizzando questo sensore, la distanza necessaria per il bersaglio può essere misurata senza danni e fornisce dettagli accurati. La gamma di questo sensore è disponibile tra 2 cm e 400 cm.
Cos'è il sensore a ultrasuoni HC-SR04?
L'HC-SR04 è un tipo di sensore a ultrasuoni che utilizza il sonar per rilevare la distanza dell'oggetto dal sensore. Fornisce una gamma eccezionale di rilevamento senza contatto con letture stabili e accuratezza elevata. Include due moduli come trasmettitore e ricevitore a ultrasuoni. Questo sensore viene utilizzato in una varietà di applicazioni come la misurazione della direzione e della velocità, allarmi antifurto, medico, sonar, umidificatori, ricarica wireless, test non distruttivi e ultrasonografia.
Sensore a ultrasuoni HCSR04
Configurazione dei pin del sensore a ultrasuoni HC-SR04
Questo sensore include quattro pin e la configurazione dei pin di questo sensore è discussa di seguito.
- Pin1 (Vcc): questo pin fornisce un'alimentazione di + 5V al sensore.
- Pin2 (Trigger): questo è un pin di ingresso, utilizzato per inizializzare la misurazione trasmettendo onde ultrasoniche mantenendo questo pin alto per 10us.
- Pin3 (Echo): questo è un pin di uscita, che va alto per un periodo di tempo specifico e sarà equivalente alla durata del tempo in cui l'onda ritorna al sensore.
- Pin4 (Ground): questo è un pin GND utilizzato per il collegamento al GND del sistema.
Caratteristiche
Il caratteristiche del sensore HC-SR04 include il seguente
- Il Alimentazione elettrica usato per questo sensore è + 5V DC
- La dimensione è 45 mm x 20 mm x 15 mm
- La corrente di riposo utilizzata per questo sensore è<2mA
- L'ampiezza dell'impulso di ingresso del trigger è 10uS
- La corrente di funzionamento è 15 mA
- L'angolo di misurazione è di 30 gradi
- L'intervallo di distanza è compreso tra 2 cm e 800 cm
- La risoluzione è di 0,3 cm
- L'angolo effettivo è<15°
- La gamma di frequenza operativa è 40Hz
- La precisione è di 3 mm
Sensore a ultrasuoni HC-SR04 funzionante
Il sensore a ultrasuoni HC-SR04 viene fornito con quattro pin: pin Vcc, pin trigger, pin Echo e pin di terra. Questo sensore viene utilizzato per misurare la distanza precisa tra il target e il sensore. Questo sensore funziona principalmente sulle onde sonore.
Quando l'alimentazione viene fornita a questo modulo, genera le onde sonore che viaggiano nell'aria per colpire l'oggetto necessario. Queste onde colpiscono e ritornano dall'oggetto, quindi vengono raccolte dal modulo ricevitore.
Qui sia la distanza che il tempo impiegato sono direttamente proporzionali perché il tempo impiegato per una maggiore distanza è alto. Se il grilletto viene tenuto alto per 10 µs, verranno generate le onde ultrasoniche che viaggeranno alla velocità del suono. Quindi crea otto cicli di raffica sonora che verranno raccolti all'interno del pin Echo. Questo sensore a ultrasuoni è interfacciato con Arduino per misurare la distanza necessaria tra sensore e oggetto. La distanza può essere calcolata utilizzando la seguente formula.
S = (V x t) / 2
Dove la 'S' è la distanza richiesta
'V' è la velocità del suono
'T' è il tempo impiegato dalle onde sonore per tornare indietro dopo aver colpito l'oggetto.
La distanza effettiva può essere calcolata dividendo il suo valore per 2 poiché il tempo sarà due volte una volta che le onde viaggeranno e torneranno dal sensore.
Sensore a ultrasuoni HC-SR04 con scheda Arduino
Qui stiamo dando un esempio per l'utilizzo del sensore a ultrasuoni HC-SR04 la scheda Arduino . Questo sensore è interfacciato con una scheda Arduino.
sensore-ultrasonico-con-scheda-Arduino
I componenti richiesti di questo progetto includono principalmente la scheda Arduino UNO , Sensore a ultrasuoni HC-SR04, breadboard e cavi jumper. Le connessioni di questo progetto sono molto semplici come le seguenti.
- Il pin VCC del sensore è collegato a 5V di Arduino
- Il pin Trig del sensore è collegato al pin 11 in Arduino
- Il pin Echo del sensore è collegato al Pin 12 di Arduino
- Il pin GND del sensore è collegato al pin GND in Arduino
Lavorando
La misurazione della distanza precisa può essere ottenuta interfacciarsi con il sensore HC-SR04 diversi tipi di schede Arduino .
All'inizio, dai l'alimentazione al sensore per accenderlo e collega il pin GND di questo sensore al pin GND della scheda Arduino. E il modulo sensore può essere alimentato con la tensione di alimentazione della scheda Arduino quando la corrente che viene assorbita attraverso il sensore è inferiore a 15mA. Quindi le valutazioni correnti di Arduino non influenzeranno il sensore.
Una volta impostata la disposizione primaria, collega entrambi i pin dei sensori come Trig & Echo ai pin di input / output della scheda Arduino. Come abbiamo discusso in precedenza, il pin Trig nel sensore deve essere mantenuto 10us all'inizio per avviare il metodo di misurazione. Quindi, questo modulo sensore genererà onde sonore alla frequenza di 40.000 Hz circa per ogni secondo dalla sorgente.
Quando le onde sonore tornano indietro, il pin Echo si attiverà fino a quando queste onde non saranno ottenute dal ricevitore. Il tempo verrà misurato con l'aiuto di una scheda Arduino.
Applicazioni
Il applicazioni del sensore HC-SR04 include il seguente,
- Questo sensore viene utilizzato per misurare la velocità e la direzione tra due oggetti
- Viene utilizzato nella ricarica wireless
- Ecografia medica
- Questo è usato per rilevare oggetti ed evitare gli ostacoli utilizzando robot come bipede, pathfinding, evitamento degli ostacoli , eccetera.
- Misurazione della profondità
- Umidificatori
- Questo sensore viene utilizzato per tracciare gli oggetti vicini al sensore ruotandolo
- Controlli non distruttivi
- Utilizzando questo sensore di profondità dei pozzi, i pozzi possono essere misurati trasmettendo le onde attraverso l'acqua.
- Sistema incorporato
- Allarmi antifurto
Quindi, tutto questo riguarda l'HC-SR04 Sensore ultrasonico . Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che questo sensore utilizza il sonar per misurare la distanza tra il sensore e l'oggetto. Il trasmettitore invia un segnale sonoro ad alta frequenza. Una volta che il segnale scopre un oggetto, si riflette sul pin di eco del trasmettitore. Il tempo impiegato per la trasmissione del segnale e per la ricezione ci consente di determinare la distanza da un oggetto. Ecco una domanda per te, quali sono gli stessi sensori che determinano la distanza?
