HC-SR04 adalah nama salah satu sensor ultrasonik yang paling populer. Ini digunakan untuk mengukur jarak melalui emisi gelombang suara frekuensi tinggi. Dalam posting ini kami menjelaskan semua detail pengoperasiannya.
Ini adalah model yang ditemukan hadir dalam berbagai proyek yang dibuat melalui platform elektronik open source Arduino. Ada banyak alasan yang menjelaskan keberhasilannya: konsumsi energinya rendah (itulah sebabnya sensor ini sempurna untuk perangkat bertenaga baterai), mudah dihubungkan, dan relatif murah.
Cara kerja sensor ultrasonik
Untuk memahami cara kerja sensor HC-SR04, Anda harus mengetahuinya terlebih dahulu apa itu sensor ultrasonik (juga dikenal sebagai sensor ultrasonik). Ini adalah detektor kedekatan yang mampu mendeteksi objek pada jarak berbeda.
Pada dasarnya, yang dilakukan sensor adalah mengeluarkan suara dan mengukur waktu yang diperlukan sinyal yang dipancarkan untuk mengenai suatu objek dan kembali. Gelombang yang dipancarkan disebut “pemicu” dalam jargon teknis, sedangkan gelombang yang dipantulkan disebut “gema”.
Ini memungkinkan Anda untuk melakukan a perhitungan jarak dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi. Dengan cara ini, sensor seperti HC-SR04 dapat mendeteksi objek dengan berbagai bentuk, baik padat maupun cair.
Tingkat akurasi yang luar biasa dari sensor ultrasonik sebagian besar disebabkan oleh fungsi pembelajaran yang biasanya mereka sertakan. Harus dikatakan bahwa sensor jenis ini hanya menawarkan hasil yang andal di lingkungan yang terdapat udara. Mereka tidak dapat bekerja dalam ruang hampa, karena bunyi memerlukan medium untuk merambat.
Salah satu kelemahan sensor ini adalah tidak dapat berbuat apa-apa daerah buta, yaitu jarak antara bagian sensitif detektor dan rentang minimum.
Mengapa kita tidak bisa mendengar USG? El telinga manusia Ia hanya mampu mendeteksi gelombang suara yang bergetar dalam rentang kurang lebih 20 kali hingga 20.000 kali per detik. Namun, USG memiliki frekuensi lebih dari 20 Hz, sehingga tidak terdengar sama sekali oleh kita.
Detail Perangkat Keras HC-SR04
Sensor jarak ultrasonik HC-SR04 Ini terdiri dari dua transduser ultrasonik. Yang pertama bertindak sebagai pemancar dan yang kedua sebagai penerima. Dia perangkat pengirim Mengubah sinyal listrik menjadi pulsa suara ultrasonik 40 kHz. Sementara itu, perangkat penerima Ini "mendengarkan" pulsa yang ditransmisikan dan menghasilkan pulsa keluaran yang lebarnya sebanding dengan jarak objek dari mana sinyal dipantulkan.
Perangkat ini memiliki empat pin:
- VCC, untuk catu daya ke sensor ultrasonik HC-SR04 (dalam a Arduino, dapat dihubungkan ke output 5V).
- Trigonometri (Pelatuk atau pemicu), untuk menembakkan gelombang suara ultrasonik.
- Gema. Pin ini tetap HIGH sampai sensor menerima gema, setelah itu menjadi rendah.
- GND atau pin ground.
Sensor ini menyediakan tingkat keandalan yang tinggi dalam kisaran antara 2 cm dan 40 meter. Kita berbicara tentang margin kesalahan maksimal 3 mm. Sebenarnya itu tidak buruk sama sekali.
Pada jarak yang lebih jauh, presisinya berangsur-angsur menurun, sedangkan pada jarak kurang dari 2 cm, masalah zona mati yang kami sebutkan sebelumnya muncul. Akurasi juga mungkin lebih rendah pada kondisi lingkungan dengan suhu tinggi atau kelembapan berlebihan.
Fitur menarik lainnya adalah, ketika beroperasi dengan 5V, dapat dihubungkan langsung tanpa masalah ke Arduino atau mikrokontroler logika serupa lainnya. Juga dalam hal ini, dimensi kompaknya harus dihargai: 45 x 20 x 15 mm.
Perhitungan operasi dan jarak
Beginilah cara kerja sensor ultrasonik HC-SR04, dijelaskan dengan sangat sederhana:
- Emitor atau Pemicu mentransmisikan ledakan ultrasonik delapan pulsa pada 40 kHz (Ada delapan untuk memudahkan membedakan pulsa yang ditransmisikan dari kebisingan sekitar).
- Tepat setelah siaran, pin gema menuju ke posisi TINGGI untuk memulai sinyal gema.
- ketika sinyal yang dipantulkan kembali, pin gema menjadi rendah.*
(*) Jika sinyal tidak menemui hambatan apa pun dalam jangkauan sensor, gema tidak akan diterima.
Dari data yang dihasilkan melalui pancaran sinyal dan gemanya, modul kontrol HC-SR04 mampu menghitung jarak. Sebenarnya, sesederhana itu menerapkan rumus fisika sederhana yang kita semua diajarkan di tahun-tahun sekolah kita (lihat gambar di atas).
Kesimpulan
Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah pilihan terbaik untuk proyek berbasis Arduino yang ditujukan untuk pengukuran jarak dan deteksi objek. Aset hebatnya adalah pengoperasiannya, sederhana namun efektif (selama kita berbicara tentang jarak pendek), serta harganya, sekitar 10-12 euro.
Editor yang berspesialisasi dalam isu-isu teknologi dan internet dengan pengalaman lebih dari sepuluh tahun di berbagai media digital. Saya telah bekerja sebagai editor dan pembuat konten untuk perusahaan e-commerce, komunikasi, pemasaran online, dan periklanan. Saya juga menulis di situs web ekonomi, keuangan dan sektor lainnya. Pekerjaanku juga merupakan passionku. Sekarang, melalui artikel saya di Tecnobits, Saya mencoba mengeksplorasi semua berita dan peluang baru yang ditawarkan dunia teknologi kepada kita setiap hari untuk meningkatkan kehidupan kita.