Arduino - Cảm biến siêu âm

Cảm biến siêu âm HC-SR04 sử dụng SONAR để xác định khoảng cách của một vật thể giống như loài dơi. Nó cung cấp khả năng phát hiện phạm vi không tiếp xúc tuyệt vời với độ chính xác cao và số đọc ổn định trong một gói dễ sử dụng từ 2 cm đến 400 cm hoặc 1 ”đến 13 feet.

Hoạt động không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời hoặc vật liệu đen, mặc dù về mặt âm học, các vật liệu mềm như vải có thể khó bị phát hiện. Nó hoàn chỉnh với máy phát và mô-đun thu sóng siêu âm.

Thông số kỹ thuật

Nguồn cung cấp – + 5V DC
Dòng tĩnh lặng – <2mA
Làm việc hiện tại – 15mA
Góc hiệu dụng – <15 °
Khoảng cách – 2cm – 400 cm / 1 ″ – 13ft
Độ phân giải – 0,3 cm
Góc đo – 30 độ

Thành phần bắt buộc

Bạn sẽ cần các thành phần sau:

1 × Breadboard
1 × Arduino Uno R3
1 × Cảm biến ULTRASONIC (HC-SR04)

Thủ tục

Làm theo sơ đồ mạch và thực hiện các kết nối như trong hình dưới đây.

Phác thảo

Mở phần mềm Arduino IDE trên máy tính của bạn. Mã hóa bằng ngôn ngữ Arduino sẽ điều khiển mạch của bạn. Mở tệp phác thảo mới bằng cách nhấp vào Mới.

Mã Arduino

const int pingPin = 7; // Trigger Pin of Ultrasonic Sensor
const int echoPin = 6; // Echo Pin of Ultrasonic Sensor

void setup() {
   Serial.begin(9600); // Starting Serial Terminal
}

void loop() {
   long duration, inches, cm;
   pinMode(pingPin, OUTPUT);
   digitalWrite(pingPin, LOW);
   delayMicroseconds(2);
   digitalWrite(pingPin, HIGH);
   delayMicroseconds(10);
   digitalWrite(pingPin, LOW);
   pinMode(echoPin, INPUT);
   duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
   inches = microsecondsToInches(duration);
   cm = microsecondsToCentimeters(duration);
   Serial.print(inches);
   Serial.print("in, ");
   Serial.print(cm);
   Serial.print("cm");
   Serial.println();
   delay(100);
}

long microsecondsToInches(long microseconds) {
   return microseconds / 74 / 2;
}

long microsecondsToCentimeters(long microseconds) {
   return microseconds / 29 / 2;
}

Mã cần lưu ý

Cảm biến siêu âm có bốn đầu cuối – + 5V, Trigger, Echo và GND được kết nối như sau –

Kết nối chân + 5V với + 5v trên bảng Arduino của bạn.
Kết nối Trigger với chân số 7 trên bảng Arduino của bạn.
Kết nối Echo với chân số 6 trên bảng Arduino của bạn.
Kết nối GND với GND trên Arduino.

Trong chương trình của chúng tôi, chúng tôi đã hiển thị khoảng cách được cảm biến đo bằng inch và cm thông qua cổng nối tiếp.

Kết quả

Bạn sẽ thấy khoảng cách được cảm biến đo bằng inch và cm trên màn hình nối tiếp Arduino

Arduino – Công tắc kết nối

Các nút bấm hoặc công tắc kết nối hai thiết bị đầu cuối đang mở trong một mạch điện. Ví dụ này bật đèn LED trên chân 2 khi bạn nhấn công tắc nút bấm được kết nối với chân 8.

Điện trở kéo xuống

Điện trở kéo xuống được sử dụng trong các mạch logic điện tử để đảm bảo rằng đầu vào của Arduino ổn định ở mức logic dự kiến nếu các thiết bị bên ngoài bị ngắt kết nối hoặc ở mức trở kháng cao. Vì không có gì được kết nối với chân đầu vào, điều đó không có nghĩa là nó là số 0 logic. Điện trở kéo xuống được kết nối giữa mặt đất và chân cắm thích hợp trên thiết bị.

Một ví dụ về điện trở kéo xuống trong mạch kỹ thuật số được thể hiện trong hình sau. Một công tắc nút bấm được kết nối giữa điện áp nguồn và chân vi điều khiển. Trong mạch như vậy, khi công tắc đóng, đầu vào của bộ điều khiển vi mô ở giá trị cao hợp lý, nhưng khi công tắc mở, điện trở kéo xuống kéo điện áp đầu vào xuống đất (giá trị 0 hợp lý), ngăn trạng thái không xác định ở đầu vào.

Điện trở kéo xuống phải có điện trở lớn hơn trở kháng của mạch logic, nếu không nó có thể kéo điện áp xuống quá nhiều và điện áp đầu vào tại chân sẽ duy trì ở giá trị logic thấp không đổi, bất kể vị trí công tắc.