Ультразвуковой датчик измерения расстояний HC-SR04



Самым распространенным датчиком для измерения расстояния в диапазоне от 2 см до 400 см во всевозможных Arduino проектах является ультразвуковой локатор HC-SR04. Этот датчик был приобретен на Ru.aliexpress.com

ультразвуковой локатор HC-SR04 на Али

Автор неоднократно приобретал у этого производителя, как датчики данного типа, так и другие устройства, при этом никаких проблем ни с доставкой, ни с комплектацией, ни с работоспособностью устройств не возникало.

Технические характеристики HC-SR04

  • Напряжение: 5 В (DC)
  • Рабочий ток: менее 2 mA.
  • Выход сигнал: высокий уровень 5 В, низкий уровень 0 В.
  • Угол: не более 15 градусов.
  • Расстояние обнаружения: 2 — 450 см.
  • Высокая точность: до 0.3 см
  • Вход триггера сигнала: 10 мкс TTL импульс

Конструктивно датчик представляет собой печатную плату, на которой размещены все компоненты устройства, в первую очередь на плате хорошо заметны излучатель и приемник ультразвуковых волн. Размер датчика 20 х 40 х 15 мм, масса 8,3 г.

ультразвуковой датчик HC-SR04

Устройство излучает серию ультразвуковых импульсов на частоте 40 кГц [1-3]. Угол зрения датчика составляет около 15 градусов. Для инициализации цикла измерения надо в течении 10 мкс на вход датчика Trig подать высокий логический уровень. После этого устройство излучит 8 пачек ультразвуковых импульсов. По длительности эха можно судить о расстоянии до препятствия, это расстояние кодируется длительностью импульса, поступающего на выход Echo. Если препятствие не обнаружено, то длительность импульса составляет 38 мс.

Полезное:  Повышающий преобразователь напряжения для питания устройств через USB-порт

Подключение HC-SR04 к Arduino

Для использования датчика вместе с аппаратной платформой Arduino существует специальная библиотека Ultrasonic [4], которая берет на себя все рутинные операции по управлению датчиком и сразу возвращает расстояние в сантиметрах. Впрочем, логика работы датчика не очень сложна, так что программу, управляющую работой датчика можно реализовать самостоятельно. Тем более, что данная библиотека позволяет работать только с одним датчиком, а зачастую для нормальной ориентации роботу может потребоваться несколько датчиков [5].

ультразвуковой локатор с Ардуино

Датчику необходимо напряжение питания 5 В, ток потребления составляет 3 мА.

Испытания УЗ детектора

При использовании данного типа датчика были отмечены следующие особенности:

  1. Датчик не может адекватно измерить расстояние до ворсистой поверхности, видимо потому, что такая поверхность хорошо рассеивает и поглощает ультразвуковые импульсы и не дает нормального эха.
  2. Сетки закрывающие переднюю, часть ультразвукового излучателя и приемника механически не очень прочны и могут быть сравнительно легко продавлены, впрочем, это не сказалось на работоспособности датчика.

В целом, HC-SR04 отличный недорогой датчик, который может стать основным «зрением» робота в пределах небольшой комнаты, так же его можно применить для измерения уровня жидкости, в системах сигнализации и т.п. Специально для сайта «2 Схемы» — Denev.

  1. http://robocraft.ru/blog/electronics/772.html
  2. https://arduino-kit.ru/userfiles/image/HC-SR04%20_.pdf
  3. http://amperka.ru/product/hc-sr04-ultrasonic-sensor-distance-module
  4. https://code.google.com/archive/p/robocraft/
  5. Лекомцев Д.Г. Arduino. Подключение типовых внешних устройств. – Радио, 2016, №11, с. 51-54


Оцените: (1 - 5,00 из 5)
Загрузка...

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ