Ultrasonic sensor HC-Srtop 10 med Arduino Nano
Ultrasonic sensor med Arduino nano
Ultralydsensor bruker lydbølger for å oppdage og måle objektavstand. Denne avstandssensoren fungerer ved å sende en høyfrekvent lydpuls og måler tiden som kreves av bølgen for å treffe et objekt og reflektere overfor sensoren. Sensoren beregner objektavstanden ved å bruke tiden som er tatt av bølgen.
For å begynne. Den ultralydsensoren krever vanligvis en trigger og ekko -pinne, samt kraft- og bakkeforbindelser. Når tilkoblingene er laget, må du installere passende biblioteker og programvare for å kontrollere sensoren.
I dag vil vi bruke HC-SR04 sensor. En av de viktigste fordelene ved å bruke en HC-SR04 ultralydsensor er dens enkelhet og lave kostnader. HC-SR04 ultralydsensoren er også svært nøyaktig og kan måle avstander opp til 157 cm med en oppløsning på 0.3cm (0.12 tommer). Den har et bredt driftsspenningsområde, noe som gjør det egnet for bruk med en rekke mikrokontrollere og strømkilder.
Her er noen hovedspesifikasjoner for denne sensoren:
| Kjennetegn | Verdi |
|---|---|
| Operasjon v | 5V DC |
| Opererer i | 15MA |
| Opererer freq | 40kHz |
| Min rekkevidde | 2 cm/ 1 tomme |
| Maks rekkevidde | 400cm/ 13 fot |
| Nøyaktighet | 3mm |
| Målingsvinkel | <15 degree |
Pinout av ultralydsensor
HC-SR04 har totalt 4 pinner:
- VCC: Strømpinner for sensor. Bruker normalt 5V
- GND: GND -pinne av sensor
- Trig: Utløserpinne som mottar signal fra Arduino Digital Pin
- Ekko: Send et signal til Arduino Digital Pin. Ved å bruke dette signalet beregner Arduino total avstand som er reist ved hjelp av dette signalet tatt med dette signalet.
Hvordan ultralyd fungerer
HC-SR04 fungerer ved å bruke høyfrekvenslydsignalet for å måle avstand eller oppdage objekter. Når den er koblet til en Arduino (eller annen mikrokontroller), kan den brukes til å måle avstand eller oppdage objekter i en rekke applikasjoner. Slik fungerer det:
1: HC-SR04 Ultrasonic sensor består av en sender og en mottaker, samt en kontrollkrets og en strømforsyning. Senderen sender ut en høyfrekvent lydpuls, mens mottakeren lytter for at pulsen skal sprette tilbake etter at den treffer et objekt.
2: For å måle avstand sender Arduino en puls til triggerpinnen til HC-SR04-sensoren, noe som får senderen til å avgi en lydpuls. Lydpulsen reiser gjennom luften og treffer et objekt, og får den til å sprette tilbake til mottakeren.
3: Mottakeren måler tiden det tar for lydpulsen å sprette tilbake og sender denne informasjonen til kontrollkretsen. Kontrollkretsen beregner avstanden til objektet basert på tidsforsinkelse og lydhastigheten.
4: Arduino kan deretter lese avstandsmålingen fra sensoren ved å lese verdien på Echo Pin. Denne verdien er proporsjonal med avstanden til objektet, og Arduino kan bruke den til å beregne den faktiske avstanden.
5: For å oppdage objekter, kan Arduino ganske enkelt sjekke om avstanden målt av sensoren er under en viss terskel. Hvis avstanden er under terskelen, betyr det at det er et objekt innenfor sensoren.
De HC-SR04 Sensor beregner avstanden ved å bruke tiden som er tatt av ultralydbølgen. Ettersom ultralyd er lydbølge så blir lydhastigheten i luften tatt for beregninger. For det andre er total avstand som er tilbakelagt med bølgen delt med 2 for å få den ensidige faktiske objektavstanden fra sensoren.
Hvordan koble Arduino Nano med ultralydsensor
For å koble Arduino Nano med en ultralydsensor trenger vi to digitale pinner for trigger og ekko. Å drive ultralyd 5V og GND -pinne vil bli brukt.
| HC-SR04 pinner | Arduino nano pinner |
|---|---|
| VCC | 5v |
| Trig | D9 |
| Ekko | D8 |
| GND | GND |
Utløser og ekkopinne på sensoren kan kobles til alle digitale pinner i Nano -tavlen.
Kretsdiagram
Følgende er det skjematiske diagrammet av HC-SR04 med Arduino Nano.
Hvordan programmere ultralydsensor ved bruk av Arduino nano
Koble Arduino Nano med HC-SR04 ved å bruke ovennevnte skjema. Last opp koden nedenfor til Nano -styret ved hjelp av Arduino IDE.
Kode
Åpne IDE, velg Nano -kort og last opp kode ved hjelp av USB Mini -kabel.
int triggerpin = 9; /*Trig Pin D9 av Arduino Nano*/
int ekkopin = 8; /*Ekko pin D8 av Arduino nano*/
FLOAT DENCEDMICROSEC, DENCINEINCM;
void setup ()
Serie.Begynn (9600); /*Baudfrekvens for seriell kommunikasjon*/
/* Trigger -pin definert som utgang*/
pinmode (triggerpin, output);
/* Ekko pin definert som input*/
pinmode (echopin, input);
void loop ()
/* Send 10 Microsec -puls til Trig Pin*/
DigitalWrite (Triggerpin, High);
forsinkelsesmikroseconds (10);
digitalwrite (triggerpin, lav);
/* Mål pulsvarighet fra ekko -pin*/
varighetMicrosec = pulsein (Echopin, høy);
/* Beregn avstand*/
DistanceInCM = 0.017 * varighetmicrosec;
/*Vis avstand på seriell skjerm*/
Serie.print ("avstand:");
Serie.trykk (avstand); /*Utskriftsavstand i cm*/
Serie.println ("cm");
forsinkelse (1000);
Kode startet med å definere trigger- og ekkopinnen. To flytevariabler er definert som vil lagre tiden tatt av bølge og faktisk målt avstand til objektet.
Pulsinngang er definert ved D8 -pinnen til Arduino Nano ved bruk av Pulsein () funksjon.
Når Arduino Nano mottar et signal ved D8, vil den beregne avstanden ved å bruke avstandstidsformelen.
I sløyfedel målt avstand i trykt o seriell monitor ved hjelp av Serie.println () funksjon.
Maskinvare
Plasser et hvilket som helst objekt foran HC-SR04-sensoren på et stykke:
Produksjon
Vi kan se den målte avstanden på Arduino IDE Serial Monitor. Den omtrentlige målte verdien er 4.4 cm.
Flytt nå objektet Aways fra sensoren:
Produksjon
Avstand målt med sensoren er 8 cm. Når objektet flyttes bort fra sensoren:
Konklusjon
Ultrasonic HC-SR04-sensor kan måle avstand ved bruk av Arduino-koden. Den måler nøyaktig avstand av objekter og brukes mye i DIY -prosjekter. Denne artikkelen dekket en detaljert guide om arbeid og grensesnitt av ultralydsensorer med Arduino Nano -tavler. For ytterligere informasjon, les artikkelen.