سنسور فاصله اولتراسونیک سنسوری است که می تواند فاصله از یک جسم جامد یا فیزیکی را اندازه گیری کند.
یک فاصله یاب اولتراسونیک این کار را از طریق امواج صوتی انجام می دهد.
امواج صوتی با فرکانس بالا را می فرستد و سپس منتظر می ماند تا به این امواج صوتی گوش دهد. اگر این امواج صوتی را شنیده باشد، این بدان معناست که امواج صوتی از یک جسم فیزیکی منعکس شده و به حسگر برگشته است، به این معنی که یک جسم فیزیکی در مقابل حسگر وجود دارد. اگر این امواج صوتی را نشنود، به این معنی است که هیچ جسم فیزیکی شناسایی نشده است.
سنسور اولتراسونیک که ما استفاده خواهیم کرد، سنسور بسیار ارزان و محبوب HC-SR04 است. ما این سنسور را با یک آردوینو ادغام خواهیم کرد تا یک سیستم تشخیص شی بسیار خوب داشته باشیم.
ما کدی می نویسیم تا اگر سنسور جسمی را که کمتر از 3 اینچ از آن فاصله دارد را تشخیص دهد، روشن شود و یک LED روشن شود.
فاصله یاب اولتراسونیک می تواند اجسام را از 2 سانتی متر (کمتر از یک اینچ) تا 400 سانتی متر (157 اینچ یا 13 فوت) تشخیص دهد.
در واقع 2 نوع حسگر وجود دارد که برای اندازه گیری فاصله از یک جسم فیزیکی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و بسیار محبوب هستند - این سنسورهای مجاورت مادون قرمز و فاصله یاب اولتراسونیک هستند.
این سنسور دارای زاویه اندازه گیری 15 درجه است. این بدان معناست که جسم باید بین 15 درجه جلوی سنسورها باشد. اگر خارج از این محدوده باشد، آن را تشخیص نخواهد داد. به طور کلی، فاصله یاب های اولتراسونیک دارای زوایای اندازه گیری باریک هستند، اما زوایای وسیع تری وجود دارند، بنابراین برای کاربرد خود، همیشه برگه اطلاعات سنسور را بررسی کنید.
اجزاء
- سنسور فاصله اولتراسونیک HC-SR04
- رهبری
- آردوینو
همانطور که قبلا گفته شد، سنسور فاصله اولتراسونیک HC-SR04 ارزان است. می توان آن را در ebay یا بسیاری از خرده فروشان آنلاین مختلف با قیمتی بیش از 1 دلار دریافت کرد.
با برق 5 ولت DC کار می کند و برای اتصال به 2 پین دیجیتال آردوینو نیاز دارد.
برگه اطلاعات سنسور را می توانید در لینک زیر مشاهده کنید: HC-SR-4 دیتاشیت سنسور فاصله اولتراسونیک .
سنسور در مجموع 4 پین دارد. 2 پایه برق و 2 پایه اتصال دیجیتال هستند.
پین اوت HC-SR04 در زیر نشان داده شده است.
پایه های پاور V CC و GND هستند. محدوده یاب اولتراسونیک با برق 5 ولت کار می کند. این به V CC متصل است . GND به زمین متصل است.
پین ماشه (trig) پین مورد نیاز برای راه اندازی یا راه اندازی سنسور در حالت محدوده است. یک پالس 10 میکروفراندی باید به پالس ماشه ارسال شود تا سنسور روشن شود. بدون این پالس و سنسور هرگز برای تشخیص اشیا وارد حالت محدوده نمی شود. بنابراین، این یک پین بسیار مهم به همین دلیل است. یک پالس حداقل 10 میکروثانیه باید ارسال شود تا حسگر شروع به تشخیص اشیا کند. هنگامی که این پالس را دریافت می کند، 8 پالس 40 کیلوهرتزی را برای تشخیص یک شی می فرستد و منتظر می ماند تا به این پالس های صوتی گوش دهد.
پین اکو پینی است که نتیجه پالس های ارسال شده را ارسال می کند. اگر پالسها پس گرفته شده باشند، این بدان معناست که پالسها از یک جسم منعکس شده و به حسگر برگشته است، که به این معنی است که یک شی شناسایی شده است. سپس پین اکو، پالس را برمیگرداند که نشاندهنده مدت زمانی است که برای بازگرداندن پالسها طول کشیده است. با این زمان، می توانیم فاصله جسم از حسگر را محاسبه کنیم. اگر هیچ جسمی شناسایی نشده باشد، پالس ها پس گرفته نمی شوند، بنابراین پین اکو هیچ پالسی یا 0 را برمی گرداند.
مدار سنسور فاصله اولتراسونیک
مدار سنسور فاصله اولتراسونیک که برای اندازه گیری فاصله از جسم شناسایی شده استفاده می کنیم در زیر نشان داده شده است.
برای جزئیات بیشتر: نحوه ساخت یک مدار سنسور فاصله HC-SR04
در ادامه، متن انگلیسی این مطلب را میتوانید مشاهده نمایید:
An ultrasonic distance sensor is a sensor that can measure distance from a solid or physical object.
An ultrasonic range finder does this through sound waves.
It sends out high-frequency sound waves and then waits to listen back for these sound waves. If it has heard back these sound waves, then this means the sound waves have bounced off of a physical object and has come back to the sensor, which means a physical object is present in front of the sensor. If it does not hear back these sound waves, this means that no physical object has been detected.
The ultrasonic sensor we will use is the very cheap and popular HC-SR04 sensor. We will integrate this sensor with an arduino for a very good object detection system.
We will write code so that if the sensor detects an object that is less than 3 inches from it, it will turn on and light up an LED.
The ultrasonic range finder can detect objects anywhere from 2cm (less than an inch) to 400 cm (157 inches or 13 feet).
There are actually 2 types of sensors that are widely used and very popular for measuring distance from a physical object- these are the infrared proximity sensor and the ultrasonic range finder.
This sensor has a measuring angle of 15°. This means the object must be between 15° of the front of the sensors. If outside this range, it will not detect it. Ultrasonic range finders, in generals, have narrow measuring angles but wider ones do exist, so for your application, always check the datasheet of the sensor.