مناظر: 164 مصنف: گریس اشاعت کا وقت: 26-07-2021 اصل: سائٹ
دی HC-SR04 الٹراسونک سینسر Arduino پروجیکٹس کے لیے سب سے مشہور فاصلے کی پیمائش کے ماڈیولز میں سے ایک ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر رکاوٹوں سے بچنے والے روبوٹس، پارکنگ سینسرز، سطح کا پتہ لگانے، سمارٹ کوڑے دان کے ڈبوں، فاصلاتی میٹروں اور دیگر نان کنٹیکٹ سینسنگ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔
ماڈیول ٹرانسمیٹر کے ذریعے 40kHz الٹراسونک لہریں خارج کرتا ہے۔ جب آواز کی لہر کسی چیز سے ملتی ہے، تو یہ واپس وصول کنندہ کی طرف جھلکتی ہے۔ ایکو ٹائم کی پیمائش کرکے اور آواز کی رفتار کا استعمال کرتے ہوئے، Arduino سینسر اور آبجیکٹ کے درمیان فاصلے کا حساب لگا سکتا ہے۔
| پیرامیٹر | قیمت |
| عام ورکنگ وولٹیج | 5V DC |
| جامد کام کرنٹ | کچھ ماڈیول ورژن پر 5mA سے کم |
| آپریٹنگ فریکوئنسی | 40kHz الٹراسونک لہر |
| پتہ لگانے کا فاصلہ | عام رینج: 2cm سے 400cm؛ کچھ گین ایڈجسٹ شدہ ورژن لمبی رینج کی حمایت کر سکتے ہیں۔ |
| پتہ لگانے کا زاویہ | عام طور پر 15 ڈگری کے اندر اندر؛ زیادہ فائدہ کے ساتھ کچھ ورژن تقریباً 30 ڈگری تک پہنچ سکتے ہیں۔ |
| صحت سے متعلق | مناسب ٹیسٹ کے حالات کے تحت تقریبا 0.3 سینٹی میٹر تک |
| بلائنڈ زون | تقریباً 2 سینٹی میٹر کم از کم پیمائش کا فاصلہ |
HC-SR04 الٹراسونک ماڈیول میں چار پن ہیں: VCC، TRIG، ECHO، اور GND۔ Arduino TRIG پن پر ایک مختصر محرک پلس بھیجتا ہے، پھر ECHO پن سے واپسی کی نبض پڑھتا ہے۔
| HC-SR04 پن | Arduino کنکشن | فنکشن |
| وی سی سی | 5V | الٹراسونک ماڈیول کے لیے بجلی کی فراہمی۔ |
| TRIG | ڈیجیٹل پن 9 | ٹرگر ان پٹ۔ Arduino رینج شروع کرنے کے لیے 10us پلس لگاتا ہے۔ |
| ایکو | ڈیجیٹل پن 10 | ایکو آؤٹ پٹ۔ Arduino فاصلے کا حساب لگانے کے لیے نبض کی چوڑائی پڑھتا ہے۔ |
| جی این ڈی | جی این ڈی | زمینی رابطہ۔ |
HC-SR04 پرواز کے وقت کی پیمائش کے ذریعے کام کرتا ہے۔ Arduino TRIG پن پر کم از کم 10 مائیکرو سیکنڈز کا ایک اعلیٰ سطحی ٹرگر سگنل بھیجتا ہے۔ ماڈیول پھر خود بخود آٹھ 40kHz الٹراسونک دالیں بھیجتا ہے اور عکاسی کی بازگشت کا انتظار کرتا ہے۔
جب عکاس الٹراسونک سگنل کا پتہ چلتا ہے، تو ECHO پن ایک اعلی سطحی نبض نکالتا ہے۔ اس نبض کا دورانیہ الٹراسونک لہر کا راؤنڈ ٹرپ ٹریول ٹائم ہے۔
فاصلہ = ایکو ہائی لیول ٹائم × آواز کی رفتار / 2
Arduino کوڈ میں، عام آسان فارمولا ہے:
سینٹی میٹر میں فاصلہ = دورانیہ × 0.0343/2
ٹائمنگ کا عمل آسان ہے: Arduino مختصر طور پر TRIG کو کم رکھتا ہے، 10us ہائی پلس بھیجتا ہے، پھر TRIG کو کم پر لوٹاتا ہے۔ HC-SR04 الٹراسونک برسٹ بھیجتا ہے اور ECHO کو ہائی سیٹ کرتا ہے جب تک کہ منعکس سگنل واپس نہ آجائے یا پیمائش کا وقت ختم نہ ہوجائے۔
غیر مستحکم ریڈنگ سے بچنے کے لیے، پیمائش کے درمیان تھوڑی دیر چھوڑ دیں۔ تقریباً 60ms کا ایک پیمائشی چکر عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے لہذا پچھلی الٹراسونک بازگشت کے اگلے ٹرگر سے پہلے غائب ہونے کا وقت ہوتا ہے۔
Arduino pulseIn() فنکشن کا استعمال اس بات کی پیمائش کے لیے کیا جاتا ہے کہ ڈیجیٹل پن کتنی دیر تک ہائی یا کم رہتا ہے۔ HC-SR04 کے لیے، Arduino pulseIn(echoPin, HIGH) کا استعمال کرتا ہے۔ ECHO پن سے ہائی لیول پلس کی چوڑائی کو پڑھنے کے لیے
| نحو | مطلب |
| پلس ان (پن، قدر) | ہائی یا لو پلس کا دورانیہ پڑھتا ہے۔ |
| پلس ان (پن، قدر، ٹائم آؤٹ) | مائیکرو سیکنڈز میں ٹائم آؤٹ ویلیو کے ساتھ نبض پڑھتا ہے۔ |
ٹائم آؤٹ استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ اگر کوئی بازگشت واپس نہیں آتی ہے تو، فنکشن انتظار کرنا چھوڑ سکتا ہے اور پروگرام کو زیادہ دیر تک بلاک کرنے کے بجائے 0 واپس کر سکتا ہے۔
وائرنگ سیدھی ہے۔ VCC کو 5V سے، GND کو GND سے، TRIG کو Arduino ڈیجیٹل آؤٹ پٹ پن سے، اور ECHO کو Arduino ڈیجیٹل ان پٹ پن سے جوڑیں۔ درج ذیل مثال میں Arduino Uno، پن 9 پر TRIG، اور پن 10 پر ECHO کا استعمال کیا گیا ہے۔
مندرجہ ذیل عام Arduino پروگرام 10us ٹرگر پلس بھیجتا ہے، ECHO پلس کی چوڑائی پڑھتا ہے، سینٹی میٹر میں فاصلے کا حساب لگاتا ہے، اور نتیجہ کو سیریل مانیٹر میں پرنٹ کرتا ہے۔
const int trigPin = 9; const int echoPin = 10; طویل مدت؛ فلوٹ فاصلہCm؛ باطل سیٹ اپ () { پن موڈ (ٹرگ پن، آؤٹ پٹ)؛ پن موڈ (ایکو پن، ان پٹ)؛ Serial.begin(9600)؛ } void loop() { digitalWrite(trigPin, LOW); مائیکرو سیکنڈ میں تاخیر (2)؛ ڈیجیٹل رائٹ (ٹریگ پن، ہائی)؛ مائیکرو سیکنڈ میں تاخیر (10)؛ ڈیجیٹل رائٹ (ٹریگ پن، کم)؛ دورانیہ = پلس ان (ایکو پن، ہائی، 30000)؛ اگر (مدت == 0) { Serial.println('حد سے باہر')؛ } اور { فاصلہ سینٹی میٹر = دورانیہ * 0.0343 / 2؛ سیریل پرنٹ ('فاصلہ:')؛ Serial.print(distanceCm)؛ Serial.println('cm'); } تاخیر(60)؛ }
اگر آپ سیریل مانیٹر میں فاصلے کی قدریں دیکھتے ہیں، تو HC-SR04 الٹراسونک سینسر اور Arduino وائرنگ صحیح طریقے سے کام کر رہے ہیں۔ اس کے بعد آپ رکاوٹ کا پتہ لگانے، روبوٹ کی نقل و حرکت پر قابو پانے، خودکار دروازے، پارکنگ کی یاد دہانیوں، یا مائع سطح کے منصوبوں کے لیے فاصلے کا ڈیٹا استعمال کر سکتے ہیں۔
پیمائش شدہ چیز کو تجویز کردہ فاصلے کے اندر اور 2 سینٹی میٹر بلائنڈ زون سے باہر رکھیں۔
بہتر الٹراسونک عکاسی کے لیے فلیٹ اور ٹھوس ہدف کی سطح کا استعمال کریں۔
نرم، زاویہ، غیر محفوظ، یا آواز کو جذب کرنے والے مواد کی پیمائش کرنے سے گریز کریں۔
ایک مستحکم 5V پاور سپلائی استعمال کریں اور وائرنگ کو مختصر اور محفوظ رکھیں۔
جب کوئی بازگشت واپس نہیں آتی ہے تو طویل بلاکنگ کو روکنے کے لیے pulseIn() میں ٹائم آؤٹ شامل کریں۔
شور کو کم کرنے کے لیے کئی ریڈنگز کو اوسط یا میڈین فلٹر کریں۔
زیادہ درستگی کے لیے، درجہ حرارت کی تلافی کریں کیونکہ آواز کی رفتار ہوا کے درجہ حرارت کے ساتھ بدل جاتی ہے۔
| درخواست | HC-SR04 کس طرح استعمال کیا جاتا ہے۔ |
| رکاوٹ سے بچنے والا روبوٹ | قریبی اشیاء کا پتہ لگاتا ہے اور روبوٹ کو سمت تبدیل کرنے میں مدد کرتا ہے۔ |
| پارکنگ فاصلہ سینسر | گاڑی اور رکاوٹ کے درمیان فاصلے کی پیمائش کرتا ہے۔ |
| مائع کی سطح کا پتہ لگانا | بغیر رابطے کے سینسر سے مائع کی سطح تک فاصلے کی پیمائش کرتا ہے۔ |
| سمارٹ کوڑے دان | قریبی ہاتھ یا شے کا پتہ لگاتا ہے اور خودکار ڈھکن کھولنے کو متحرک کرتا ہے۔ |
Arduino کے ساتھ HC-SR04 الٹراسونک سینسر استعمال کرنے کے لیے، VCC کو 5V سے، GND کو GND سے، TRIG کو ڈیجیٹل آؤٹ پٹ پن سے، اور ECHO کو ڈیجیٹل ان پٹ پن سے جوڑیں۔ ایک 10us ٹرگر پلس بھیجیں، pulseIn() کے ساتھ ایکو دورانیہ پڑھیں، اور پرواز کے وقت کے فارمولے کے ساتھ فاصلے کا حساب لگائیں۔
HC-SR04 سستا، استعمال میں آسان، اور بہت سے Arduino فاصلے کی پیمائش کے منصوبوں کے لیے موزوں ہے۔ بہترین نتائج کے لیے، ہدف کی سطح، پیمائش کا زاویہ، بلائنڈ زون، مستحکم پاور، ٹائم آؤٹ ہینڈلنگ، اور درجہ حرارت کے اثرات پر توجہ دیں۔
Arduino TRIG پن پر 10us پلس بھیجتا ہے۔ HC-SR04 آٹھ 40kHz الٹراسونک دالیں خارج کرتا ہے اور ECHO پن کو ہائی سیٹ کرتا ہے جب تک کہ عکاس آواز واپس نہ آجائے۔ Arduino اس نبض کے وقت کی پیمائش کرتا ہے اور فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔
فارمولہ ہے فاصلہ = دورانیہ × آواز کی رفتار / 2۔ سینٹی میٹر میں، ایک عام Arduino فارمولا فاصلہCm = دورانیہ × 0.0343/2 ہے، جہاں دورانیہ کو مائیکرو سیکنڈز میں ماپا جاتا ہے۔
ماپا ہوا بازگشت کا وقت سینسر سے آبجیکٹ تک اور واپس سینسر کی طرف جانے والا راؤنڈ ٹرپ ٹائم ہے۔ 2 سے تقسیم کرنے سے سینسر اور آبجیکٹ کے درمیان ایک طرفہ فاصلہ ملتا ہے۔
آپ زیادہ تر Arduino ڈیجیٹل پن استعمال کرسکتے ہیں۔ بہت سی مثالوں میں، TRIG ڈیجیٹل پن 9 سے منسلک ہے اور ECHO ڈیجیٹل پن 10 سے منسلک ہے۔ کوڈ آپ کی وائرنگ میں استعمال ہونے والی پنوں سے مماثل ہونا چاہیے۔
عام وجوہات میں ڈھیلی وائرنگ، غیر مستحکم 5V پاور، غلط TRIG یا ECHO پن نمبرز، رینج میں کوئی چیز، زاویہ ٹارگٹ سرفیسز، نرم مواد، بلاک شدہ سینسر ہیڈز، یا pulseIn() فنکشن میں کوئی ٹائم آؤٹ شامل نہیں ہے۔
بلائنڈ زون وہ کم از کم فاصلہ ہے جہاں ماڈیول قابل اعتماد طریقے سے پیمائش نہیں کر سکتا۔ HC-SR04 کے لیے، بلائنڈ زون عام طور پر تقریباً 2 سینٹی میٹر ہوتا ہے۔ اس سے قریب اشیاء غیر مستحکم ریڈنگ پیدا کر سکتی ہیں۔
ہاں، HC-SR04 کو پانی کی سطح کے بغیر رابطہ کے سادہ پروجیکٹس کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اگر سینسر نمی سے محفوظ ہو اور مائع کی سطح کے اوپر نصب ہو۔ مرطوب، بیرونی، یا صنعتی ٹینکوں کے لیے، ایک واٹر پروف الٹراسونک سینسر کی سفارش کی جاتی ہے۔
ایک مستحکم پاور سپلائی کا استعمال کریں، سینسر کو ہدف پر کھڑا رکھیں، نرم یا زاویہ دار سطحوں سے بچیں، پلس ان ٹائم آؤٹ شامل کریں، متعدد ریڈنگ لیں، میڈین فلٹرنگ استعمال کریں، اور پیمائش کے درمیان تقریباً 60ms کی اجازت دیں۔
