HC-SR04 mao ang ngalan sa usa sa labing popular nga mga sensor sa ultrasonic. Kini gigamit sa pagsukod sa gilay-on pinaagi sa emission sa taas nga frequency sound waves. Sa kini nga post gipatin-aw namon ang tanan nga mga detalye sa operasyon niini.
Kini usa ka modelo nga nakit-an anaa sa daghang mga proyekto nga gihimo pinaagi sa open source electronic platform Arduino. Adunay daghang mga hinungdan nga nagpatin-aw sa kalampusan niini: ang konsumo sa enerhiya gamay (mao nga kini usa ka perpekto nga sensor alang sa mga aparato nga gipadagan sa baterya), dali nga magkonektar ug medyo barato.
Giunsa pagtrabaho ang mga sensor sa ultrasonic
Aron masabtan kung giunsa ang paglihok sa HC-SR04 sensor, kinahanglan nimo mahibal-an una unsa ang mga ultrasonic sensor (nailhan usab nga ultrasonic sensors). Kini ang mga proximity detector nga makahimo sa pag-detect sa mga butang sa lainlaing mga distansya.
Sa panguna, ang gibuhat sa sensor mao ang pagbuga sa usa ka tunog ug pagsukod sa oras nga gikinahanglan alang sa gipagawas nga signal aron maigo ang usa ka butang ug mobalik. Ang gibuga nga balud gitawag nga "trigger" sa teknikal nga jargon, samtang ang gipabanaag nga balud gitawag nga "echo."
Kini nagtugot kanimo sa paghimo sa usa ka pagkalkula sa gilay-on nga adunay taas kaayo nga lebel sa katukma. Niining paagiha, ang mga sensor sama sa HC-SR04 makamatikod sa mga butang nga lainlaig porma, solid man o likido.
Ang talagsaon nga ang-ang sa pagkatukma sa ultrasonic sensor mao ang tungod sa dako nga bahin sa función de aprendizaje nga kasagaran nilang gilakip. Kinahanglang isulti nga kini nga matang sa mga sensor nagtanyag lamang kasaligan nga mga resulta sa mga palibot nga adunay presensya sa hangin. Dili sila makatrabaho sa usa ka vacuum, tungod kay ang tingog nagkinahanglan ug usa ka medium aron mokaylap.
Usa sa mga kahuyang niini nga mga sensor mao nga sila dili makahimo sa bisan unsa batok sa buta nga mga dapit, nga mao, ang mga luna tali sa sensitibo nga bahin sa detector ug sa minimum range.
Ngano nga dili kita makadungog sa mga ultrasound? El oído humano Kini makahimo lamang sa pag-ila sa mga sound wave nga nag-vibrate sa gibana-bana nga 20 ka beses ngadto sa 20.000 ka beses kada segundo. Bisan pa, ang ultrasound adunay frequency nga labaw sa 20 Hz, nga naghimo niini nga dili madungog sa amon.
Mga Detalye sa Hardware sa HC-SR04
HC-SR04 ultrasonic gilay-on sensor Kini gilangkoban sa duha ka ultrasonic transducers. Ang una kanila naglihok isip transmitter ug ang ikaduha isip tigdawat. Siya pagpadala device Gi-convert ang electrical signal ngadto sa 40 kHz ultrasonic sound pulses. Sa iyang bahin, ang aparato sa pagdawat Kini "naminaw" sa gipasa nga mga pulso ug nagpatunghag usa ka output nga pulso kansang gilapdon katimbang sa gilay-on sa butang diin ang signal nag-bounce.
Ang aparato adunay upat ka mga pin:
- VCC, alang sa suplay sa kuryente sa HC-SR04 ultrasonic sensor (sa a Arduino, mahimong konektado sa 5V output).
- Trig (Trigger o trigger), sa pagpabuto sa mga pulso sa ultrasonic nga tingog.
- Echo. Kini nga pin nagpabilin nga HIGH hangtod ang sensor makadawat og usa ka echo, pagkahuman kini moubos.
- GND o ground pin.
Kini nga sensor naghatag taas nga ang-ang sa pagkakasaligan sulod sa gilay-on tali sa 2 cm ug 40 metros. Naghisgot kami bahin sa usa ka margin sa sayup nga labing taas nga 3 mm. Ang tinuod mao nga dili kini daotan.
Sa mas dako nga mga distansya, ang katukma niini anam-anam nga mikunhod, samtang sa mga distansya nga ubos pa sa 2 cm ang problema nga among gihisgutan sa wala pa makita ang mga patay nga zone. Ang katukma mahimo usab nga mas ubos sa mga kondisyon sa kalikopan sa taas nga temperatura o sobra nga humidity.
Ang laing makapaikag nga bahin mao nga, kung nag-operate gamit ang 5V, mahimong direktang konektado nga walay mga problema sa Arduino o bisan unsang susama nga logic microcontroller. Ingon usab niini nga pagsabut, ang mga compact nga sukat niini kinahanglan nga pabilhan: 45 x 20 x 15 mm.
Operasyon ug kalkulasyon sa gilay-on
Ingon niini kung giunsa ang paglihok sa HC-SR04 ultrasonic sensor, gipatin-aw nga yano kaayo:
- Ang emitter o Trigger nagpadala sa usa ka ultrasonic pagbuto sa walo ka pulso sa 40 kHz (Adunay walo aron mas dali ang pag-ila sa gipasa nga mga pulso gikan sa ambient noise).
- Pagkahuman sa broadcast, ang echo pin moadto sa HIGH nga posisyon sa pagsugod sa echo signal.
- Sa dihang ang gipakita nga signal mobalik, ang echo pin moubos.*
(*) Kung ang signal wala makasugat og bisan unsang mga babag sulod sa range sa sensor, walay echo nga madawat.
Gikan sa datos nga namugna pinaagi sa emission sa signal ug sa iyang echo, ang HC-SR04 control module makahimo sa pagkalkulo sa gilay-on. Sa tinuud, kini ingon ka yano paggamit ug simple nga pormula sa pisika nga kitang tanan gitudloan sa atong mga tuig sa pagtungha (tan-awa ang hulagway sa ibabaw).
Konklusyon
Ang HC-SR04 ultrasonic sensor mao ang usa ka maayo kaayo nga kapilian alang sa mga proyekto nga nakabase sa Arduino nga gitumong sa pagsukod sa gilay-on ug pagtuki sa butang. Ang dako nga mga kabtangan niini mao ang operasyon niini, yano apan epektibo (basta kita naghisgot bahin sa mubo nga mga distansya), ingon man ang presyo niini, mga 10-12 euro.
Ang editor nga espesyalista sa teknolohiya ug mga isyu sa internet nga adunay labaw sa napulo ka tuig nga kasinatian sa lainlaing digital media. Nagtrabaho ko isip editor ug tiglalang sa sulod alang sa e-commerce, komunikasyon, online marketing ug mga kompanya sa advertising. Nakasulat usab ako sa mga website sa ekonomiya, pinansya ug uban pang mga sektor. Ang akong trabaho mao usab ang akong hilig. Karon, pinaagi sa akong mga artikulo sa Tecnobits, naningkamot ko nga tukion ang tanang balita ug bag-ong mga oportunidad nga gitanyag kanato sa kalibotan sa teknolohiya kada adlaw aron mapauswag ang atong kinabuhi.