HC-SR04 ultraljudssensor inkluderar en sändare och en mottagare. Denna sensor används för att ta reda på avståndet från målet. Här bestämmer den tid det tar att sända och ta emot vågorna avståndet mellan sensorn och ett objekt. Denna sensor använder ljudvågor genom att använda beröringsfri teknik. Genom att använda denna sensor kan det avstånd som krävs för målet mätas utan skador och ger exakta detaljer. Räckvidden för denna sensor finns mellan 2 cm och 400 cm.
Vad är HC-SR04 ultraljudssensor?
HC-SR04 är en typ av ultraljudssensor som använder ekolod för att ta reda på avståndet från föremålet från sensorn. Det ger ett enastående utbud av kontaktfri detektering med hög noggrannhet och stabila avläsningar. Den innehåller två moduler som ultraljudssändare och mottagare. Denna sensor används i en mängd olika applikationer som mätning av riktning och hastighet, inbrottslarm, medicinsk, ekolod, luftfuktare, trådlös laddning, icke-destruktiv testning och ultraljud.
HCSR04-ultraljudssensor
HC-SR04 Ultraljudssensorns stiftkonfiguration
Denna sensor innehåller fyra stift och stiftkonfigurationen för denna sensor diskuteras nedan.
- Pin1 (Vcc): Denna pin ger en + 5V strömförsörjning till sensorn.
- Pin2 (Trigger): Detta är en ingångsstift, som används för att initiera mätning genom att sända ultraljudsvågor genom att hålla denna stift hög i 10us.
- Pin3 (Echo): Detta är en utgångsstift som går högt under en viss tidsperiod och det kommer att motsvara varaktigheten för tiden för vågen att återvända till sensorn.
- Pin4 (Ground): Detta är ett GND-stift som används för att ansluta till systemets GND.
Funktioner
De funktioner för HC-SR04-sensorn inkluderar följande
- De strömförsörjning används för denna sensor är + 5V DC
- Måttet är 45 mm x 20 mm x 15 mm
- Viloström som används för denna sensor är<2mA
- Ingångspulsbredden för avtryckaren är 10uS
- Driftströmmen är 15mA
- Mätvinkeln är 30 grader
- Avståndet är 2 cm till 800 cm
- Upplösningen är 0,3 cm
- Effektiv vinkel är<15°
- Arbetsfrekvensområdet är 40Hz
- Noggrannheten är 3 mm
HC-SR04 ultraljudssensor fungerar
HC-SR04 ultraljudssensor kommer med fyra stift, nämligen Vcc-stift, utlösarstift, ekostift och jordstift. Denna sensor används för att mäta det exakta avståndet mellan målet och sensorn. Denna sensor fungerar mest på ljudvågorna.
När strömförsörjningen ges till denna modul genererar den ljudvågorna för att resa genom luften för att träffa det nödvändiga föremålet. Dessa vågor slår till och kommer tillbaka från objektet och samlas sedan av mottagarmodulen.
Här är både avståndet och tiden tagit direkt proportionellt eftersom tiden det tar för mer avstånd är hög. Om avtryckaren hålls hög i 10 µs, genereras ultraljudsvågorna som kommer att färdas med ljudhastigheten. Så det skapar åtta cykler av sonisk burst som kommer att samlas i Echo-stiftet. Denna ultraljudssensor är gränssnitt med Arduino för att mäta det nödvändiga avståndet mellan sensor och objekt. Avståndet kan beräknas med följande formel.
S = (V x t) / 2
Där ”S” är det önskade avståndet
'V' är ljudets hastighet
'T' är den tid det tar för ljudvågor att återvända efter att ha slagit på objektet.
Det faktiska avståndet kan beräknas genom att dela värdet med 2, eftersom tiden blir två gånger när vågorna färdas och kommer tillbaka från sensorn.
HC-SR04 ultraljudssensor med Arduino-kort
Här ger vi ett exempel för HC-SR04 ultraljudssensorn som använder Arduino-kortet . Denna sensor är gränssnitt med ett Arduino-kort.
ultraljudssensor-med-Arduino-kort
De nödvändiga komponenterna i detta projekt inkluderar huvudsakligen Arduino UNO-styrelsen , HC-SR04 ultraljudssensor, brädbräda och bygelkablar. Anslutningarna för detta projekt är väldigt enkla enligt följande.
- VCC-stiftet på sensorn är ansluten till 5V på Arduino
- Trigstiftet på sensorn är ansluten till stift 11 i Arduino
- Echo-stiftet på sensorn är ansluten till stift 12 i Arduino
- GND-stiftet på sensorn är ansluten till GND-stiftet i Arduino
Arbetssätt
Mätningen av exakt avstånd kan uppnås genom att koppla HC-SR04-sensorn med olika typer av Arduino-kort .
Ge först strömförsörjningen till sensorn för att slå på och anslut GND-stiftet på denna sensor till GND-stiftet på Arduino-kortet. Och sensormodulen kan drivas upp med Arduino-kortets spänningsförsörjning när strömmen som dras genom sensorn är under 15 mA. Så nuvarande Arduino-betyg kommer inte att påverka sensorn.
När det primära arrangemanget är inställt, anslut sedan båda stiften på sensorer som Trig & Echo till Arduino-kortets ingångs- / utgångsstift. Som vi diskuterade tidigare måste avtryckaren i sensorn hållas 10us i början för att starta mätmetoden. Så denna sensormodul genererar ljudvågor med 40 000 Hz-frekvensen för varje sekund från källan.
När ljudvågorna återvänder kommer Echo-stiftet att aktiveras tills dessa vågor erhålls av mottagaren. Tiden kommer att mätas med hjälp av ett Arduino-kort.
Applikationer
De tillämpningar av HC-SR04-sensorn inkluderar följande,
- Denna sensor används för att mäta hastighet såväl som riktningen mellan två objekt
- Den används vid trådlös laddning
- Medicinsk ultraljud
- Detta är van vid upptäcka föremål & undvika hinder med hjälp av robotar som biped, pathfinding, undvikande av hinder , etc.
- Djupmätning
- Luftfuktare
- Denna sensor används för att plotta föremålen i närheten av sensorn genom att vrida den
- Icke-förstörande provning
- Genom att använda detta sensorgropsdjup kan brunnar mätas genom att överföra vågorna genom vatten.
- Inbyggda system
- Inbrottslarm
Således handlar det här om HC-SR04 ultraljudssensor . Av ovanstående information kan vi slutligen dra slutsatsen att den här sensorn använder ekolod för att mäta avståndet mellan sensorn och objektet. Sändaren sänder en högfrekvent ljudsignal. När signalen upptäcker ett objekt reflekteras den tillbaka till sändarens eko-stift. Tiden det tar för signalöverföringen och mottagningen gör det möjligt för oss att bestämma avståndet till ett objekt. Här är en fråga till dig, vad är samma avståndsbestämmande sensorer?
