ה- HC-SR04 חיישן קולי כולל משדר ומקלט. חיישן זה משמש לגלות את המרחק מהמטרה. כאן משך הזמן שנדרש להעברה ולקבלת הגלים יכריע את המרחק בין החיישן לאובייקט. חיישן זה משתמש בגלי קול באמצעות טכנולוגיה ללא מגע. באמצעות חיישן זה ניתן למדוד את המרחק הנדרש למטרה ללא נזק ומספק פרטים מדויקים. טווח חיישן זה זמין בין 2 ס'מ ל -400 ס'מ.
מהו החיישן האולטראסוני HC-SR04?
ה- HC-SR04 הוא סוג של חיישן קולי המשתמש בסונאר כדי לגלות את מרחק האובייקט מהחיישן. הוא מספק מגוון יוצא מן הכלל של זיהוי ללא מגע עם דיוק גבוה וקריאות יציבות. הוא כולל שני מודולים כמו משדר ומקלט קולי. חיישן זה משמש במגוון יישומים כמו מדידת כיוון ומהירות, אזעקות פריצה, רפואי, סונאר, מכשירי אדים, טעינה אלחוטית, בדיקות לא הרסניות ואולטרא-סונוגרפיה.
HCSR04- חיישן קולי
תצורת פין חיישן קולי HC-SR04
חיישן זה כולל ארבעה פינים ותצורת הסיכה של חיישן זה תואר בהמשך.
- Pin1 (Vcc): סיכה זו מספקת +5V אספקת חשמל לחיישן.
- Pin2 (טריגר): זהו סיכת קלט, המשמשת לאתחול המדידה על ידי העברת גלים קולי על ידי שמירה על סיכה זו גבוהה למשך 10US.
- Pin3 (הד): זהו סיכת פלט, שהולכת גבוהה לתקופת זמן מסוימת וזה יהיה שווה ערך למשך הזמן של הגל לחזור בחזרה לחיישן.
- Pin4 (קרקע): זהו סיכת GND המשמשת להתחברות ל- GND של המערכת.
מאפיינים
ה תכונות של חיישן HC-SR04 כלול את הבאים
- ה ספק כוח המשמש לחיישן זה הוא + 5 וולט DC
- הממד הוא 45 מ'מ x 20 מ'מ x 15 מ'מ
- זרם שקט המשמש לחיישן זה הוא<2mA
- רוחב הדופק של קלט ההדק הוא 10uS
- זרם ההפעלה הוא 15mA
- זווית המדידה היא 30 מעלות
- טווח המרחק הוא 2 ס'מ עד 800 ס'מ
- הרזולוציה היא 0.3 ס'מ
- זווית אפקטיבית היא<15°
- טווח תדרי ההפעלה הוא 40 הרץ
- הדיוק הוא 3 מ'מ
HC-SR04 חיישן קולי עובד
חיישן האולטרה סאונד HC-SR04 מגיע עם ארבעה פינים כלומר סיכת Vcc, סיכת הדק, סיכת הד וסיכה קרקעית. חיישן זה משמש למדידת המרחק המדויק בין המטרה לחיישן. חיישן זה עובד בעיקר על גלי הקול.
כאשר אספקת החשמל ניתנת למודול זה, היא מייצרת את גלי הקול לנוע בכל האוויר כדי לפגוע באובייקט הדרוש. גלים אלה פוגעים וחוזרים מהאובייקט ואז נאספים על ידי מודול המקלט.
כאן גם המרחק וגם הזמן שנדרש הוא פרופורציונלי באופן ישיר מכיוון שהזמן שנדרש למרחק רב יותר גבוה. אם פין ההדק נשמר גבוה למשך 10 µs, ייווצרו הגלים האולטראסוניים שיעברו במהירות הקול. אז זה יוצר שמונה מחזורים של פרץ קולי שיתאספו בתוך סיכת ההד. חיישן קולי זה מתממשק עם ארדואינו כדי לאמוד את המרחק הדרוש בין חיישן לאובייקט. ניתן לחשב את המרחק באמצעות הנוסחה הבאה.
S = (V x t) / 2
איפה ה- 'S' הוא המרחק הנדרש
'V' הוא מהירות הצליל
'T' הוא הזמן שנדרש לגלי הקול לחזור חזרה לאחר פגיעה באובייקט.
ניתן לחשב את המרחק בפועל על ידי חלוקת ערכו עם 2 מכיוון שהזמן יהיה פעמיים ברגע שהגלים יעברו ויחזרו מהחיישן.
חיישן קולי HC-SR04 עם לוח ארדואינו
כאן אנו נותנים דוגמה לחיישן הקולי HC-SR04 באמצעות לוח הארדואינו . חיישן זה מתממשק ללוח ארדואינו.
חיישן קולי-עם-לוח ארדואינו
המרכיבים הנדרשים של פרויקט זה כוללים בעיקר מועצת ה- UNO של ארדואינו , חיישן קולי HC-SR04, קרש לחם וחוטי מגשר. החיבורים של פרויקט זה הם פשוטים מאוד כדלקמן.
- סיכת ה- VCC של החיישן מחוברת ל -5 וולט של הארדואינו
- סיכת הטריג של החיישן מחוברת לסיכה 11 בארדואינו
- סיכת ההד של החיישן מחוברת לסיכה 12 בארדואינו
- סיכת GND של החיישן מחוברת לסיכה GND בארדואינו
עובד
ניתן להשיג את מדידת המרחק המדויק באמצעות ממשק חיישן HC-SR04 עם סוגים שונים של לוחות ארדואינו .
בהתחלה, תן את ספק הכוח לחיישן כדי להפעיל אותו וחבר את סיכת GND של חיישן זה לסיכה GND של לוח הארדואינו. ואת מודול החיישן ניתן להפעיל באמצעות אספקת המתח של לוח הארדואינו כאשר הזרם הנמשך דרך החיישן נמוך מ- 15mA. אז הדירוגים הנוכחיים של Arduino לא ישפיעו על החיישן.
לאחר הגדרת הסידור הראשי, חברו את שני הפינים של החיישנים כמו Trig & Echo לסיכות הקלט / הפלט של לוח Arduino. כפי שדנו קודם, יש להחזיק את סיכת ההדק בחיישן בהתחלה 10 כדי להתחיל בשיטת המדידה. אז, מודול חיישנים זה ייצר גלי קול בתדירות של 40,000 הרץ בכל שנייה מהמקור.
כאשר גלי הקול חוזרים חזרה, סיכת ההד תופעל עד לקבלת גלים אלה על ידי המקלט. הזמן יימדד בעזרת לוח ארדואינו.
יישומים
ה יישומים של חיישן HC-SR04 כלול את הבאים,
- חיישן זה משמש למדידת מהירות כמו גם לכיוון בין שני עצמים
- הוא משמש לטעינה אלחוטית
- אולטרה סאונד רפואי
- זה רגיל לזהות עצמים והימנע ממכשולים המשתמשים ברובוטים כגון דו-כיווני, איתור דרך, הימנעות ממכשולים , וכו.
- מדידת עומק
- מכשירי אדים
- חיישן זה משמש לרישום האובייקטים הסמוכים לחיישן על ידי סיבובו
- בדיקה לא הרסנית
- באמצעות עומק חיישנים זה של בורות, ניתן למדוד בארות על ידי העברת הגלים דרך מים.
- מערכת משובצת מחשב
- אזעקות פריצה
לפיכך, זה הכל על HC-SR04 חיישן קולי . מהמידע לעיל לבסוף, אנו יכולים להסיק כי חיישן זה משתמש בסונאר למדידת המרחק בין חיישן לאובייקט. המשדר שולח אות קול בתדר גבוה. ברגע שהאות מגלה עצם אז הוא משקף חזרה לסי ההד של המשדר. הזמן שנדרש להעברת האות וכן לקליטה מאפשר לנו לקבוע את המרחק לאובייקט. הנה שאלה עבורך, מהם אותם חיישנים לקביעת מרחק?
