HC-SR04 Is é an t-ainm ar cheann de na braiteoirí ultrasonaic is coitianta. Úsáidtear é chun faid a thomhas tríd an astú de tonnta fuaime ardmhinicíochta. Sa phost seo mínímid na sonraí go léir faoina oibríocht.
Is múnla é a fhaightear i láthair i dtionscadail iomadúla a cruthaíodh tríd an ardán leictreonach foinse oscailte Arduino. Tá go leor cúiseanna ann a mhíníonn a rath: tá a thomhaltas fuinnimh íseal (agus is é sin an fáth go bhfuil sé ina braiteoir foirfe le haghaidh feistí faoi thiomáint ceallraí), éasca le hidirnascadh agus réasúnta saor.
Conas a oibríonn braiteoirí ultrasonaic
Chun tuiscint a fháil ar conas a oibríonn braiteoir HC-SR04, ní mór duit a fhios ar dtús cad iad braiteoirí ultrasonaic (ar a dtugtar braiteoirí ultrasonaic freisin). Is brathadóirí gaireachta iad seo atá in ann rudaí a bhrath ag faid éagsúla.
Go bunúsach, is é an rud a dhéanann an braiteoir fuaim a astú agus an t-am a thógann sé ar an gcomhartha a astaítear rud a bhualadh agus a thabhairt ar ais a thomhas. Tugtar "truicear" sa bhéarlagair theicniúil ar an tonn a astaítear, agus tugtar "macalla" ar an tonn frithchaite.
Ligeann sé seo duit a dhéanamh a ríomh achair le leibhéal an-ard cruinneas. Ar an mbealach seo, is féidir le braiteoirí cosúil leis an HC-SR04 rudaí de chruthanna éagsúla a bhrath, cibé acu soladach nó leachtach.
Is é an leibhéal neamhghnách de chruinneas na braiteoirí ultrasonaic mar gheall go mór ar an feidhm foghlama a ionchorpraíonn siad de ghnáth. Ní mór a rá nach dtugann an cineál braiteoirí seo ach torthaí iontaofa i dtimpeallachtaí le láithreacht aer. Ní féidir leo oibriú i bhfolús, ós rud é go bhfuil meán ag teastáil ón bhfuaim chun iomadú.
Ceann de laigí na braiteoirí seo ná nach féidir leo aon rud a dhéanamh ina aghaidh limistéir dall, is é sin, na spásanna idir an chuid íogair den bhrathadóir agus an raon íosta.
Cén fáth nach féidir linn ultrafhuaime a chloisteáil? El cluas an duine Níl sé in ann ach tonnta fuaime a chreathadh i raon de thart ar 20 uair go 20.000 uair in aghaidh an tsoicind a bhrath. Mar sin féin, tá minicíocht níos mó ná 20 Hz ag ultrafhuaime, rud a fhágann nach féidir linn a chloisteáil go hiomlán.
Sonraí Crua-earraí HC-SR04
Braiteoir achar ultrasonaic HC-SR04 Tá sé comhdhéanta de dhá trasducers ultrasonaic. Feidhmíonn an chéad cheann acu mar tharchuradóir agus an dara ceann mar ghlacadóir. sé gléas seolta Athraíonn an comhartha leictreach go bíoga fuaime ultrasonaic 40 kHz. Chun a chuid, an gléas glactha Éisteann sé leis na bíoga tarchurtha agus gineann sé bíog aschuir a bhfuil a leithead i gcomhréir le fad an ruda ónar preab an comhartha.
Tá ceithre bhioráin ag an bhfeiste:
- VCC, le haghaidh soláthar cumhachta don braiteoir ultrasonaic HC-SR04 (i a Arduino, is féidir a bheith ceangailte leis an aschur 5V).
- Tréig (Truicear nó truicear), chun bíoga fuaime ultrasonaic a dhó.
- Macalla. Fanann an bioráin seo ARD go dtí go bhfaigheann an braiteoir macalla, agus ina dhiaidh sin téann sé íseal.
- GND nó bioráin talún.
Soláthraíonn an braiteoir seo leibhéal ard iontaofachta laistigh de raon idir 2 cm agus 40 méadar. Táimid ag caint faoi lamháil earráide uasmhéid de 3 mm. Is í an fhírinne nach bhfuil sé go dona ar chor ar bith.
Ag faid níos mó, laghdaítear a chruinneas de réir a chéile, agus ag faid níos lú ná 2 cm feictear an fhadhb ar thagair muid roimhe maidir le criosanna marbh. D'fhéadfadh cruinneas a bheith níos ísle freisin i gcoinníollacha comhshaoil teocht ard nó taise iomarcach.
Gné shuimiúil eile is ea, nuair a bhíonn tú ag oibriú le 5V, is féidir é a nascadh go díreach gan fadhbanna le Arduino nó le haon mhicririaltóir loighce comhchosúil eile. Chomh maith leis sin sa chiall seo, ní mór a thoisí dlúth a thuiscint: 45 x 20 x 15 mm.
Oibríocht agus ríomh fad
Seo mar a oibríonn braiteoir ultrasonaic HC-SR04, a mhínítear go simplí:
- An t-astar nó an Truicear tharchuireann sé pléasctha ultrasonaic de ocht bíoga ag 40 kHz (Tá ocht gcinn ann chun é a dhéanamh níos éasca na bíoga tarchurtha a idirdhealú ó thorann comhthimpeallach).
- Díreach tar éis craoladh, téann an bioráin macalla go dtí an suíomh ARD chun an comhartha macalla a thosú.
- Nuair a bheidh an comhartha frithchaite Filleann, téann an biorán macalla íseal.*
(*) Mura dtagann an comhartha trasna ar aon bhacainní laistigh de raon an braiteora, ní bhfaighfear macalla.
Ó na sonraí a ghintear trí astú an chomhartha agus a macalla, tá modúl rialaithe HC-SR04 in ann an t-achar a ríomh. I ndáiríre, tá sé chomh simplí agus is foirmle simplí fisice a chur i bhfeidhm gur múineadh sinn go léir inár mblianta scoile (féach an íomhá thuas).
Conclúid
Is é an braiteoir ultrasonaic HC-SR04 rogha iontach do thionscadail Arduino atá dírithe ar achar a thomhas agus ar réad a bhrath. Is iad na sócmhainní móra atá aige ná a oibriú, simplí ach éifeachtach (chomh fada agus atáimid ag caint faoi achair ghearr), chomh maith lena phraghas, thart ar 10-12 euro.
Eagarthóir speisialaithe i gcúrsaí teicneolaíochta agus idirlín le níos mó ná deich mbliana de thaithí i meáin dhigiteacha éagsúla. D'oibrigh mé mar eagarthóir agus cruthaitheoir ábhair do ríomhthráchtáil, cumarsáid, margaíocht ar líne agus cuideachtaí fógraíochta. Scríobh mé freisin ar shuíomhanna gréasáin eacnamaíocht, airgeadais agus earnálacha eile. Is é mo chuid oibre freisin mo paisean. Anois, trí mo chuid alt i Tecnobits, Déanaim iarracht na nuacht agus na deiseanna nua go léir a chuireann saol na teicneolaíochta ar fáil dúinn gach lá chun ár saol a fheabhsú a fhiosrú.