HC-SR04 – Ultrazvučni senzor rastojanja
Ultrazvučni senzori rastojanja se koriste za merenje rastojanja između senzora i objekta koji se nalazi ispred njega. Udaljenost možemo meriti od objekta koji miruje ili onog koji se kreće. Ovi senzori nude dobru preciznost i jednostavni su za upotrebu. Nema smetnji pri radu gde je veliko osvetljenje za razliku od Sharp senzora. Ovde će biti reči od ultražvučnom senzoru rastojanja tipa HC-SR04. Modul se sastoji od ultrazvučnog predajnika, ultrazvučnog prijemnika i kontrolne elektronike. Senzor je kompaktibilan sa Arduino platformom. Datasheet možete pogledati ovde.Rezolucija senzora je 0,3cm, a opseg detektovanja objekta od 2 do 400cm. Senzor pokriva horizontalni ugao do 15o. Sam koncept ove tehnologije je jednostavan. Senzor emituje zvučne impulse visoke frekvencije, koji se, u slučaju da se ispred senzora nalazi prepreka, odbijaju od nje ka senzoru. Ako su impulsi detektovani nakon emitovanja, možemo pretpostaviti da se ispred senzora nalazi prepreka. Ovaj efekat možemo uporediti sa bacanjem lopte. Ako loptu bacimo horizontalno i ako se ona vrati nazad, znači da je udarila u neku prepreku od koje se odbila. Razlika između lopte i talasa je u tome što lopta izgubi mnogo više energije na svom putu, dok talas gubi zanemarljivo malu količinu energije.
Dateljini opis principa rada je sledeći: modul se aktivira slanjem kontrolnog impulsa dužine najmanje 10 μs, zatim automatski šalje osam ultrazvučnih impulsa frekvencije 40kHz i kada detektuje povratne ultrazvučne impulse, generiše izlazni signal čija je dužina proporcionalna razdaljini.
Modulu ime sledeće pinove:
- Pin 1: VCC – napajanje modula, 5V
- Pin 2: Trig – okidanje/aktiviranje merenja
- Pin 3: Echo – povratni signal, dužina impulsa proporcionalna razdaljini
- Pin 4: GND
Za računanje razdaljine neophodno je izmeriti dužinu trajanja povratnog impulsa. Razdaljina se dobija po formuli:
Razdaljina = (Trajanje povratnog impulsa u sekundama) * (brzina zvuka 340 m/s) / 2
Tehničke karakteristike:
- Napajanje 5V DC
- Potrošnja struje u stanju mirovanja<2mA
- Efektivni ugao <15º
- Opseg merenja 2cm-400cm
- Rezolucija 0.3cm
Realizovani uređaji sa senzorom HC-SR04:
Ultrazvučni senzor rastojanja možete poručiti ovde.
