อัลตราโซนิกเซนเซอร์ HC-SR04 คืออะไร: การทำงานและการใช้งาน

HC-SR04 เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก รวมถึงเครื่องส่งและเครื่องรับ เซ็นเซอร์นี้ใช้เพื่อค้นหาระยะห่างจากวัตถุประสงค์ ระยะเวลาที่ใช้ในการส่งและรับคลื่นที่นี่จะเป็นตัวกำหนดระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์และวัตถุ เซ็นเซอร์นี้ใช้คลื่นเสียงโดยใช้เทคโนโลยีแบบไม่สัมผัส เมื่อใช้เซ็นเซอร์นี้จะสามารถวัดระยะทางที่จำเป็นสำหรับเป้าหมายได้โดยไม่เกิดความเสียหายและให้รายละเอียดที่แม่นยำ ช่วงของเซ็นเซอร์นี้มีให้เลือกระหว่าง 2 ซม. ถึง 400 ซม.

อัลตราโซนิกเซนเซอร์ HC-SR04 คืออะไร

HC-SR04 เป็นเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกชนิดหนึ่งที่ใช้โซนาร์เพื่อค้นหาระยะห่างของวัตถุจากเซ็นเซอร์ มีช่วงการตรวจจับแบบไม่สัมผัสที่โดดเด่นพร้อมการอ่านค่าที่แม่นยำและเสถียรสูง ประกอบด้วยสองโมดูลเช่นเครื่องส่งและตัวรับอัลตราโซนิก เซ็นเซอร์นี้ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายเช่นการวัดทิศทางและความเร็วสัญญาณกันขโมยทางการแพทย์โซนาร์เครื่องเพิ่มความชื้นการชาร์จแบบไร้สายการทดสอบแบบไม่ทำลายและอัลตราโซนิก

HCSR04 เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

การกำหนดค่าพินเซนเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04

เซ็นเซอร์นี้ประกอบด้วยหมุดสี่ขาและการกำหนดค่าพินของเซ็นเซอร์นี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

• Pin1 (Vcc): พินนี้ให้แหล่งจ่ายไฟ + 5V ไปยังเซ็นเซอร์
• Pin2 (Trigger): นี่คือพินอินพุตที่ใช้ในการเริ่มต้นการวัดโดยการส่งคลื่นอัลตร้าโซนิคโดยทำให้พินนี้สูงเป็นเวลา 10us
• Pin3 (Echo): นี่คือขาเอาท์พุตซึ่งจะสูงขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งและจะเทียบเท่ากับระยะเวลาที่คลื่นจะกลับไปที่เซ็นเซอร์
• Pin4 (กราวด์): นี่คือพิน GND ที่ใช้เชื่อมต่อกับ GND ของระบบ

คุณสมบัติ

คุณสมบัติของเซ็นเซอร์ HC-SR04 รวมสิ่งต่อไปนี้

• แหล่งจ่ายไฟ ใช้สำหรับเซ็นเซอร์นี้คือ + 5V DC
• ขนาด 45 มม. x 20 มม. x 15 มม
• กระแสไฟฟ้าดับที่ใช้สำหรับเซ็นเซอร์นี้คือ<2mA
• ความกว้างพัลส์อินพุตของทริกเกอร์คือ 10uS
• กระแสไฟฟ้าที่ใช้งานคือ 15mA
• มุมการวัด 30 องศา
• ระยะห่างคือ 2 ซม. ถึง 800 ซม
• ความละเอียด 0.3 ซม
• Effectual Angle คือ<15°
• ช่วงความถี่ในการทำงานคือ 40Hz
• ความแม่นยำคือ 3 มม

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 ทำงาน

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 มาพร้อมกับพินสี่พิน ได้แก่ พิน Vcc พินทริกเกอร์พินเอคโค่และพินกราวด์ เซ็นเซอร์นี้ใช้เพื่อวัดระยะห่างที่แม่นยำระหว่างเป้าหมายและเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์นี้ทำงานกับคลื่นเสียงเป็นส่วนใหญ่

เมื่อจ่ายไฟให้กับโมดูลนี้จะสร้างคลื่นเสียงเพื่อเดินทางไปทั่วอากาศเพื่อไปกระทบกับวัตถุที่จำเป็น คลื่นเหล่านี้โจมตีและกลับมาจากวัตถุจากนั้นรวบรวมโดยโมดูลตัวรับ

ที่นี่ทั้งระยะทางและเวลาเป็นสัดส่วนโดยตรงเนื่องจากเวลาที่ใช้ในระยะทางมากขึ้นนั้นสูง หากขาไกอยู่สูงเป็นเวลา 10 วินาทีคลื่นอัลตร้าโซนิคจะถูกสร้างขึ้นซึ่งจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเสียง ดังนั้นจึงสร้างการระเบิดเสียงแปดรอบซึ่งจะรวมอยู่ในพิน Echo เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกนี้เชื่อมต่อกับ Arduino เพื่อวัดระยะทางที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และวัตถุ ระยะทางสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้

S = (V x t) / 2

โดยที่ 'S' คือระยะทางที่กำหนด

'V' คือความเร็วของเสียง

't' คือเวลาที่คลื่นเสียงจะย้อนกลับหลังจากกระทบวัตถุ

ระยะทางจริงสามารถคำนวณได้โดยหารค่าด้วย 2 เนื่องจากเวลาจะเป็นสองเท่าเมื่อคลื่นเคลื่อนที่และถอยกลับจากเซ็นเซอร์

เซนเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 พร้อมบอร์ด Arduino

เรากำลังยกตัวอย่างสำหรับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 ที่ใช้ บอร์ด Arduino . เซ็นเซอร์นี้เชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino

อัลตราโซนิกเซ็นเซอร์กับบอร์ด Arduino

ส่วนประกอบที่จำเป็นของโครงการนี้ส่วนใหญ่ ได้แก่ บอร์ด Arduino UNO , เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04, เขียงหั่นขนมและสายจัมเปอร์ การเชื่อมต่อของโครงการนี้ง่ายมากดังต่อไปนี้

• ขา VCC ของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับ 5V ของ Arduino
• Trig pin ของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับ Pin 11 ใน Arduino
• ขา Echo ของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับ Pin 12 ใน Arduino
• พิน GND ของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับพิน GND ใน Arduino

กำลังทำงาน

การวัดระยะทางที่แม่นยำทำได้โดยเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ HC-SR04 กับ บอร์ด Arduino ประเภทต่างๆ .

ในตอนแรกให้แหล่งจ่ายไฟแก่เซ็นเซอร์เพื่อเปิดและเชื่อมต่อพิน GND ของเซ็นเซอร์นี้กับพิน GND ของบอร์ด Arduino และโมดูลเซ็นเซอร์สามารถขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าของบอร์ด Arduino เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ดึงผ่านเซ็นเซอร์ต่ำกว่า 15mA ดังนั้นการจัดอันดับปัจจุบันของ Arduino จะไม่ส่งผลต่อเซ็นเซอร์

เมื่อตั้งค่าการจัดเรียงหลักแล้วให้เชื่อมต่อทั้งพินของเซ็นเซอร์เช่น Trig & Echo เข้ากับพินอินพุต / เอาต์พุตของบอร์ด Arduino ดังที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ขา Trig ในเซ็นเซอร์จะต้องเก็บไว้ที่ 10us ในตอนเริ่มต้นเพื่อเริ่มวิธีการวัด ดังนั้นโมดูลเซ็นเซอร์นี้จะสร้างคลื่นเสียงด้วยความถี่ 40,000 เฮิรตซ์ทุก ๆ วินาทีจากแหล่งกำเนิด

เมื่อคลื่นเสียงย้อนกลับขา Echo จะทำงานจนกว่าตัวรับคลื่นเหล่านี้จะได้รับ เวลาจะถูกวัดด้วยความช่วยเหลือของบอร์ด Arduino

การใช้งาน

การใช้เซ็นเซอร์ HC-SR04 รวมสิ่งต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์นี้ใช้ในการวัดความเร็วและทิศทางระหว่างวัตถุสองชิ้น
• ใช้ในการชาร์จแบบไร้สาย
• อัลตราโซนิกทางการแพทย์
• นี้ใช้เพื่อ ตรวจจับวัตถุ และหลีกเลี่ยงอุปสรรคโดยใช้หุ่นยนต์เช่นสองเท้าการค้นหาเส้นทาง หลีกเลี่ยงอุปสรรค ฯลฯ
• การวัดความลึก
• เครื่องทำความชื้น
• เซ็นเซอร์นี้ใช้เพื่อพล็อตวัตถุที่อยู่ใกล้เซ็นเซอร์โดยการหมุน
• การทดสอบแบบไม่ทำลาย
• ด้วยการใช้ความลึกของหลุมเซ็นเซอร์นี้สามารถวัดได้โดยการส่งคลื่นผ่านน้ำ
• ระบบฝังตัว
• สัญญาณกันขโมย

ดังนั้นนี่คือข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับ HC-SR04 เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก . จากข้อมูลข้างต้นเราสามารถสรุปได้ว่าเซ็นเซอร์นี้ใช้โซนาร์เพื่อวัดระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์และวัตถุ เครื่องส่งจะส่งสัญญาณเสียงความถี่สูง เมื่อสัญญาณค้นพบวัตถุแล้วสัญญาณสะท้อนกลับไปที่ขาสะท้อนของเครื่องส่งสัญญาณ เวลาที่ใช้ในการส่งสัญญาณและการรับสัญญาณทำให้เราสามารถกำหนดระยะทางไปยังวัตถุได้ นี่คือคำถามสำหรับคุณเซ็นเซอร์กำหนดระยะทางเดียวกันคืออะไร?