HC-SR04 ən məşhur ultrasəs sensorlarından birinin adıdır. Emissiya vasitəsilə məsafələri ölçmək üçün istifadə olunur yüksək tezlikli səs dalğaları. Bu yazıda onun fəaliyyətinin bütün təfərrüatlarını izah edirik.
Tapılan bir modeldir açıq mənbəli elektron platforma Arduino vasitəsilə yaradılmış çoxsaylı layihələrdə mövcuddur. Onun uğurunu izah edən bir çox səbəb var: onun enerji sərfiyyatı azdır (buna görə də o, akkumulyatorla işləyən qurğular üçün mükəmməl sensordur), bir-birinə qoşulmaq asandır və nisbətən ucuzdur.
Ultrasonik sensorlar necə işləyir
HC-SR04 sensorunun necə işlədiyini başa düşmək üçün əvvəlcə bilməlisiniz ultrasəs sensorlar nədir (həmçinin ultrasəs sensorlar kimi tanınır). Bunlar müxtəlif məsafələrdə olan obyektləri aşkar etməyə qadir olan yaxınlıq detektorlarıdır.
Əsasən, sensorun etdiyi şey bir səs yaymaq və yayılan siqnalın bir obyektə dəyib geri qayıtması üçün lazım olan vaxtı ölçməkdir. Emissiya olunan dalğa texniki jarqonda "tətik" adlanır, əks olunan dalğa isə "echo" adlanır.
Bu, a yerinə yetirməyə imkan verir məsafənin çox yüksək dəqiqliklə hesablanması. Bu yolla, HC-SR04 kimi sensorlar bərk və ya maye müxtəlif formalı obyektləri aşkar edə bilir.
Ultrasəs sensorlarının fövqəladə dəqiqlik dərəcəsi böyük ölçüdə función de aprendizaje adətən birləşdirir. Qeyd etmək lazımdır ki, bu tip sensorlar yalnız havanın mövcud olduğu mühitlərdə etibarlı nəticələr verir. Onlar vakuumda işləyə bilməzlər, çünki səsin yayılması üçün bir vasitə lazımdır.
Bu sensorların zəif cəhətlərindən biri də qarşı heç nə edə bilməmələridir kor sahələr, yəni detektorun həssas hissəsi ilə minimum diapazon arasındakı boşluqlar.
Niyə ultrasəsləri eşidə bilmirik? El oído humano O, yalnız saniyədə təxminən 20 dəfədən 20.000 dəfəyə qədər titrəyən səs dalğalarını aşkar etməyə qadirdir. Bununla belə, ultrasəslərin tezliyi 20 Hz-dən çoxdur ki, bu da onları bizim üçün tamamilə eşidilməz edir.
HC-SR04 Avadanlıq Təfərrüatları
HC-SR04 ultrasəs məsafə sensoru O, iki ultrasəs ötürücüdən ibarətdir. Onlardan birincisi ötürücü, ikincisi isə qəbuledici rolunu oynayır. O göndərən cihaz Elektrik siqnalını 40 kHz ultrasəs səs impulslarına çevirir. Öz növbəsində, qəbuledici cihaz O, ötürülən impulsları "dinləyir" və eni siqnalın geri döndüyü obyektin məsafəsinə mütənasib olan çıxış impulsunu yaradır.
Cihazda dörd pin var:
- VCC, HC-SR04 ultrasəs sensoruna enerji təchizatı üçün (a Arduino, 5V çıxışa qoşula bilər).
- Trig (Trigger və ya tətik), ultrasəs səs impulslarını yandırmaq üçün.
- Echo. Sensor əks-səda alana qədər bu pin YÜKSƏK olaraq qalır, bundan sonra o, aşağı düşür.
- GND və ya torpaq pin.
Bu sensor təmin edir 2 sm ilə 40 metr arasında olan yüksək etibarlılıq dərəcəsi. Maksimum 3 mm-lik bir səhv marjasından danışırıq. Həqiqət budur ki, heç də pis deyil.
Daha böyük məsafələrdə onun dəqiqliyi getdikcə azalır, 2 sm-dən az məsafələrdə isə əvvəllər dediyimiz ölü zonalar problemi ortaya çıxır. Yüksək temperatur və ya həddindən artıq rütubətin ekoloji şəraitində də dəqiqlik aşağı ola bilər.
Digər maraqlı xüsusiyyət ondan ibarətdir ki, 5V ilə işləyərkən, Arduino və ya hər hansı digər oxşar məntiqli mikrokontrollerə problemsiz birbaşa qoşula bilər. Həm də bu mənada onun kompakt ölçüləri təqdir edilməlidir: 45 x 20 x 15 mm.
Əməliyyat və məsafənin hesablanması
HC-SR04 ultrasəs sensoru necə işləyir, çox sadə izah olunur:
- Emitent və ya Tetikleyici 40 kHz-də səkkiz impulsdan ibarət ultrasəs partlayışını ötürür (Keçirilmiş impulsları ətrafdakı səs-küydən ayırmağı asanlaşdırmaq üçün səkkiz var).
- Verilişdən dərhal sonra əks-səda sancağı YÜKSƏK vəziyyətə keçir əks-səda siqnalını işə salmaq üçün.
- Nə vaxt əks olunan siqnal qayıdır, əks-səda sancağı aşağı düşür.*
(*) Siqnal sensorun diapazonunda heç bir maneə ilə qarşılaşmasa, əks-səda alınmayacaq.
Siqnalın emissiyası və onun əks-sədası vasitəsilə yaradılan məlumatlardan HC-SR04 idarəetmə modulu məsafəni hesablamaq qabiliyyətinə malikdir. Əslində, bu qədər sadədir sadə fizika düsturunu tətbiq edin məktəb illərində hamımıza öyrədildiyimizi (yuxarıdakı şəkilə baxın).
Nəticə
HC-SR04 ultrasəs sensorudur məsafənin ölçülməsinə və obyektin aşkarlanmasına yönəlmiş Arduino əsaslı layihələr üçün əla seçimdir. Onun böyük sərvətləri sadə, lakin effektiv (qısa məsafələrdən danışdıqca) işləməsi, həmçinin qiyməti 10-12 avro ətrafında olmasıdır.
Müxtəlif rəqəmsal mediada on ildən çox təcrübəsi olan redaktor texnologiya və internet məsələləri üzrə ixtisaslaşmışdır. Mən e-ticarət, kommunikasiya, onlayn marketinq və reklam şirkətlərində redaktor və məzmun yaradıcısı kimi çalışmışam. İqtisadiyyat, maliyyə və digər sektorlara aid saytlarda da yazmışam. İşim həm də həvəsimdir. İndi məqalələrim vasitəsilə Tecnobits, texnologiya dünyasının həyatımızı yaxşılaşdırmaq üçün hər gün bizə təqdim etdiyi bütün xəbərləri və yeni imkanları araşdırmağa çalışıram.