Apa itu Sensor Ultrasonik HC-SR04: Bekerja dan Aplikasinya

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





The HC-SR04 sensor ultrasonik merangkumi pemancar & penerima. Sensor ini digunakan untuk mengetahui jarak dari objektif. Di sini jumlah masa yang diperlukan untuk menghantar dan menerima gelombang akan menentukan jarak antara sensor dan objek. Sensor ini menggunakan gelombang bunyi dengan menggunakan teknologi bukan hubungan. Dengan menggunakan sensor ini jarak yang diperlukan untuk sasaran dapat diukur tanpa kerosakan dan memberikan perincian yang tepat. Julat sensor ini tersedia antara 2cms hingga 400cms.

Apakah Sensor Ultrasonik HC-SR04?

HC-SR04 adalah sejenis sensor ultrasonik yang menggunakan sonar untuk mengetahui jarak objek dari sensor. Ia memberikan rangkaian pengesanan tanpa sentuhan yang luar biasa dengan ketepatan tinggi & bacaan stabil. Ia merangkumi dua modul seperti pemancar & penerima ultrasonik. Sensor ini digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengukuran arah dan kecepatan, penggera pencuri, medis, sonar, pelembap, pengecasan tanpa wayar, pengujian tidak merosakkan, dan ultrasonografi.




Sensor HCSR04-ultrasonik

Sensor HCSR04-ultrasonik

Konfigurasi Pin Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ini merangkumi empat pin dan konfigurasi pin sensor ini dibincangkan di bawah.



  • Pin1 (Vcc): Pin ini menyediakan bekalan kuasa + 5V ke sensor.
  • Pin2 (Trigger): Ini adalah pin input, digunakan untuk memulai pengukuran dengan mengirimkan gelombang ultrasonik dengan menjaga pin ini tetap tinggi selama 10us.
  • Pin3 (Echo): Ini adalah pin output, yang tinggi untuk jangka waktu tertentu dan akan setara dengan jangka masa untuk gelombang kembali ke sensor.
  • Pin4 (Ground): Ini adalah pin GND yang digunakan untuk menyambung ke GND sistem.

ciri-ciri

The ciri sensor HC-SR04 sertakan perkara berikut

  • The bekalan kuasa yang digunakan untuk sensor ini ialah + 5V DC
  • Dimensi ialah 45mm x 20mm x 15mm
  • Arus sunyi yang digunakan untuk sensor ini ialah<2mA
  • Lebar nadi input pencetus adalah 10uS
  • Arus operasi ialah 15mA
  • Sudut ukuran ialah 30 darjah
  • Jarak jaraknya ialah 2cm hingga 800 cm
  • Resolusi ialah 0.3 cm
  • Sudut Berkesan adalah<15°
  • Julat frekuensi operasi ialah 40Hz
  • Ketepatan adalah 3mm

Sensor Ultrasonik HC-SR04 Berfungsi

Sensor Ultrasonik HC-SR04 dilengkapi dengan empat pin iaitu pin Vcc, pin Pemicu, pin Echo, & pin Ground. Sensor ini digunakan untuk mengukur jarak yang tepat antara sasaran dan sensor. Sensor ini kebanyakannya berfungsi pada gelombang bunyi.

Apabila bekalan kuasa diberikan kepada modul ini, ia menghasilkan gelombang bunyi untuk bergerak ke seluruh udara untuk memukul objek yang diperlukan. Gelombang ini menyerang dan kembali dari objek, kemudian dikumpulkan oleh modul penerima.


Di sini jarak dan masa yang diambil adalah berkadar langsung kerana masa yang diperlukan untuk jarak yang lebih tinggi adalah tinggi. Sekiranya pin pemicu dijaga tinggi selama 10 µs, maka gelombang ultrasonik akan dihasilkan yang bergerak pada kelajuan suara. Oleh itu, ia menghasilkan lapan pusingan ledakan sonik yang akan dikumpulkan dalam pin Echo. Sensor ultrasonik ini dihubungkan dengan Arduino untuk mengukur jarak yang diperlukan antara sensor & objek. Jarak boleh dikira menggunakan formula berikut.

S = (V x t) / 2

Di mana 'S' adalah jarak yang diperlukan

‘V’ adalah kelajuan suara

‘T’ adalah masa yang diperlukan untuk gelombang suara kembali setelah memukul objek.

Jarak sebenar dapat dikira dengan membahagi nilainya dengan 2 kerana waktunya akan dua kali setelah gelombang bergerak dan kembali dari sensor.

Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino Board

Di sini kami memberikan contoh untuk penggunaan sensor ultrasonik HC-SR04 papan Arduino . Sensor ini dihubungkan dengan papan Arduino.

papan ultrasonik-sensor-dengan-arduino

papan ultrasonik-sensor-dengan-Arduino

Komponen yang diperlukan dalam projek ini merangkumi dewan Arduino UNO , Sensor ultrasonik HC-SR04, papan roti, dan kabel jumper. Sambungan projek ini sangat mudah seperti yang berikut.

  • Pin VCC sensor disambungkan ke 5V Arduino
  • Pin Trig sensor disambungkan ke Pin 11 di Arduino
  • Pin Echo sensor disambungkan ke Pin 12 di Arduino
  • Pin GND sensor disambungkan ke pin GND di Arduino

Bekerja

Pengukuran jarak yang tepat dapat dicapai dengan menghubungkan sensor HC-SR04 dengan pelbagai jenis papan Arduino .

Pada mulanya, berikan bekalan kuasa ke sensor untuk menghidupkan dan sambungkan pin GND sensor ini ke pin GND papan Arduino. Dan modul sensor dapat dihidupkan dengan bekalan voltan papan Arduino apabila arus yang ditarik melalui sensor berada di bawah 15mA. Jadi penilaian Arduino semasa tidak akan mempengaruhi sensor.

Setelah susunan utama disiapkan maka sambungkan kedua-dua pin sensor seperti Trig & Echo ke pin input / output papan Arduino. Seperti yang telah kita bincangkan sebelumnya, pin Trig pada sensor mesti disimpan 10us pada mulanya untuk memulakan kaedah pengukuran. Jadi, modul sensor ini akan menghasilkan gelombang bunyi dengan frekuensi 40,000 Hz sekitar setiap saat dari sumbernya.

Apabila gelombang bunyi kembali, pin Echo akan aktif sehingga gelombang ini diperoleh oleh penerima. Masa akan diukur dengan bantuan papan Arduino.

Permohonan

The aplikasi sensor HC-SR04 sertakan yang berikut,

  • Sensor ini digunakan untuk mengukur kelajuan serta arah antara dua objek
  • Ia digunakan dalam pengecasan tanpa wayar
  • Ultrasonografi perubatan
  • Ini digunakan untuk mengesan objek & elakkan halangan menggunakan robot seperti biped, pathfinding, penghindaran halangan , dan lain-lain.
  • Pengukuran kedalaman
  • Pelembap
  • Sensor ini digunakan untuk memplot objek di dekat sensor dengan memutarnya
  • Ujian tidak merosakkan
  • Dengan menggunakan lubang kedalaman sensor ini, sumur dapat diukur dengan mengirimkan gelombang melalui air.
  • Sistem terbenam
  • Penggera pencuri

Oleh itu, ini semua berkaitan dengan HC-SR04 sensor ultrasonik . Dari maklumat di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahawa sensor ini menggunakan sonar untuk mengukur jarak antara sensor dan objek. Pemancar menghantar isyarat bunyi frekuensi tinggi. Setelah isyarat menemui objek maka ia akan memantulkan kembali ke pin gema pemancar. Masa yang diperlukan untuk penghantaran isyarat dan penerimaan membolehkan kita menentukan jarak ke suatu objek. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah sensor penentu jarak yang sama?