HC-SR04 En popüler ultrasonik sensörlerden birinin adıdır. emisyonu yoluyla mesafeleri ölçmek için kullanılır. yüksek frekanslı ses dalgaları. Bu yazıda işleyişinin tüm ayrıntılarını açıklıyoruz.
Bulunan bir modeldir Açık kaynaklı elektronik platform Arduino aracılığıyla oluşturulan çok sayıda projede yer alıyoruz. Başarısını açıklayan birçok neden var: Enerji tüketimi düşük (bu nedenle pille çalışan cihazlar için mükemmel bir sensör), ara bağlantısı kolay ve nispeten ucuz.
Ultrasonik sensörler nasıl çalışır?
HC-SR04 sensörünün nasıl çalıştığını anlamak için öncelikle bilmeniz gerekir ultrasonik sensörler nelerdir (ultrasonik sensörler olarak da bilinir). Bunlar farklı mesafelerdeki nesneleri tespit edebilen yakınlık dedektörleridir.
Temel olarak sensörün yaptığı şey bir ses çıkarmak ve yayılan sinyalin bir nesneye çarpıp geri dönmesi için geçen süreyi ölçmektir. Yayılan dalgaya teknik jargonda "tetikleyici", yansıyan dalgaya ise "yankı" adı verilir.
Bu, bir işlemi gerçekleştirmenize olanak tanır çok yüksek hassasiyetle mesafe hesaplaması. Bu şekilde HC-SR04 gibi sensörler, ister katı ister sıvı olsun, farklı şekillerdeki nesneleri algılayabilir.
Ultrasonik sensörlerin olağanüstü doğruluk derecesi büyük ölçüde función de aprendizaje genellikle dahil ederler. Bu tip sensörlerin yalnızca havanın bulunduğu ortamlarda güvenilir sonuçlar verdiğini söylemek gerekir. Boşlukta çalışamazlarÇünkü sesin yayılması için bir ortama ihtiyacı vardır.
Bu sensörlerin zayıf yönlerinden biri de buna karşı hiçbir şey yapamamalarıdır. kör alanlaryani dedektörün hassas kısmı ile minimum aralık arasındaki boşluklardır.
Neden ultrasonları duyamıyoruz? El oído humano Yalnızca saniyede yaklaşık 20 ila 20.000 kez titreşen ses dalgalarını tespit etme kapasitesine sahiptir. Ancak ultrasonun frekansı 20 Hz'den fazladır ve bu da onu bizim için tamamen duyulmaz hale getirir.
HC-SR04 Donanım Ayrıntıları
HC-SR04 ultrasonik mesafe sensörü İki ultrasonik dönüştürücüden oluşur. Bunlardan birincisi verici, ikincisi alıcı görevi görür. O gönderen cihaz Elektrik sinyalini 40 kHz ultrasonik ses darbelerine dönüştürür. Onun adına, alıcı cihaz İletilen darbeleri "dinler" ve genişliği, sinyalin sıçradığı nesnenin mesafesiyle orantılı olan bir çıkış darbesi üretir.
Cihazın dört pimi vardır:
- VCCHC-SR04 ultrasonik sensörün güç kaynağı için (bir Arduino, 5V çıkışına bağlanabilir).
- Trig (Trigger veya tetik), ultrasonik ses darbelerini ateşlemek için.
- Yankı. Bu pin, sensör bir yankı alana kadar YÜKSEK kalır, ardından düşer.
- GND veya topraklama pimi.
Bu sensör sağlar 2 cm ila 40 metre aralığında yüksek derecede güvenilirlik. Maksimum 3 mm'lik bir hata marjından bahsediyoruz. Gerçek şu ki hiç de kötü değil.
Uzak mesafelerde hassasiyeti giderek azalıyor, 2 cm'nin altındaki mesafelerde ise daha önce bahsettiğimiz ölü bölge sorunu ortaya çıkıyor. Yüksek sıcaklık veya aşırı nem gibi çevresel koşullarda da doğruluk daha düşük olabilir.
Bir başka ilginç özellik ise 5V ile çalışırken, Arduino'ya veya herhangi bir benzer mantık mikrokontrolörüne sorunsuzca doğrudan bağlanabilir. Bu anlamda kompakt boyutları da takdir edilmelidir: 45 x 20 x 15 mm.
Çalışma ve mesafe hesaplama
HC-SR04 ultrasonik sensör şu şekilde çalışır, çok basit bir şekilde açıklanmaktadır:
- Verici veya Tetikleyici 40 kHz'de sekiz darbeden oluşan ultrasonik bir patlama iletir (İletilen darbeleri ortam gürültüsünden ayırt etmeyi kolaylaştırmak için sekiz tane vardır).
- Yayının hemen ardından yankı pimi YÜKSEK konuma gider Yankı sinyalini başlatmak için.
- Ne zaman yansıyan sinyal geri döndüğünde yankı pini azalır.*
(*) Sinyal, sensörün menzili içerisinde herhangi bir engelle karşılaşmazsa yankı alınmayacaktır.
HC-SR04 kontrol modülü, sinyalin yayılması ve yankısı yoluyla üretilen verilerden mesafeyi hesaplayabilir. Aslında bu kadar basit basit bir fizik formülü uygulayın hepimize okul yıllarında öğretildi (yukarıdaki resme bakın).
Çözüm
HC-SR04 ultrasonik sensör mesafe ölçümü ve nesne algılamayı amaçlayan Arduino tabanlı projeler için mükemmel bir seçenek. En büyük varlığı, basit ama etkili çalışması (kısa mesafelerden bahsettiğimiz sürece) ve fiyatının 10-12 avro civarında olmasıdır.
Farklı dijital mecralarda on yıldan fazla deneyime sahip, teknoloji ve internet konularında uzmanlaşmış editör. E-ticaret, iletişim, online pazarlama ve reklam şirketlerinde editör ve içerik yaratıcısı olarak çalıştım. Ekonomi, finans ve diğer sektörlerin internet sitelerinde de yazılar yazdım. İşim aynı zamanda tutkumdur. Artık makalelerim aracılığıyla Tecnobits, Hayatlarımızı iyileştirmek için teknoloji dünyasının bize her gün sunduğu tüm haberleri ve yeni fırsatları keşfetmeye çalışıyorum.