Làm thế nào để sử dụng cảm biến siêu âm với Arduino?

Giới thiệu HC-SR04

HC-SR04 là cảm biến đo khoảng cách rất phổ biến. Nó phát ra sóng siêu âm có tần số 40KHz. Sóng siêu âm truyền đi trong không khí. Nếu có vật thể hoặc chướng ngại vật trên đường đi, nó sẽ bật trở lại mô-đun. Có tính đến thời gian truyền và tốc độ âm thanh, bạn có thể tính được khoảng cách.

1. Các thông số kỹ thuật chính:

●Điện áp làm việc điển hình: 5V 

●Dòng điện làm việc tĩnh cực nhỏ: dưới 5mA 

●Góc phát hiện (điện trở R3 càng cao, mức tăng càng cao thì góc phát hiện càng lớn): 

Điện trở R3 là 392, không quá 15 độ 

Điện trở R3 là 472, không quá 30 độ 

●Khoảng cách phát hiện (điện trở R3 có thể điều chỉnh mức tăng, nghĩa là điều chỉnh khoảng cách phát hiện): 

Điện trở R3 là 392 2cm-450cm 

Điện trở R3 là 472 2cm-700cm 

●Độ chính xác cao: lên tới 0,3cm 

●Vùng mù (2cm) siêu gần

2. Mô tả chân cắm:

Nguồn VCC - +5 V

TRIG – Đầu vào kích hoạt của cảm biến. Vi điều khiển áp dụng xung kích hoạt 10 us cho Mô-đun siêu âm HC-SR04 .

ECHO–Đầu ra tiếng vang của cảm biến. Vi điều khiển đọc/giám sát chân này để phát hiện chướng ngại vật hoặc tìm khoảng cách.

GND – Mặt đất

3. Nguyên tắc làm việc

Sử dụng IO để kích hoạt phạm vi, tạo ra tín hiệu mức cao ít nhất 10us;

●Mô-đun tự động gửi 8 sóng vuông 40khz để tự động phát hiện xem có tín hiệu trở lại hay không.

●Có tín hiệu quay trở lại, thông qua đầu ra IO ở mức cao, khoảng thời gian ở mức cao là (4) thời gian từ khi truyền đến khi sóng siêu âm quay trở lại. Khoảng cách kiểm tra = (thời gian cao * tốc độ âm thanh (340M / S)) / 2

Sơ đồ thời gian mô-đun siêu âm HC-SR04

Arduino

1. Kiến thức cơ bản về lập trình Arduino:

xungIn(): Được sử dụng để phát hiện độ rộng xung của đầu ra mức cao và thấp bằng chân.

xungIn(pin, giá trị);

xungIn(pin, giá trị, thời gian chờ);//thời gian

Chân --- Chân cần đọc xung

Giá trị --- Loại xung cần đọc, CAO hoặc THẤP

Hết thời gian---thời gian chờ, tính bằng micro giây, kiểu dữ liệu là số nguyên dài không dấu

Việc kết nối khá dễ dàng, bạn có thể tham khảo hình ảnh bên dưới với sơ đồ mạch bánh mì.

2. Chương trình đo khoảng cách cảm biến siêu âm (điển hình):

Nếu bạn nhìn thấy ở đây thì tôi tin rằng bạn đã hiểu được cách thức hoạt động của việc sử dụng cảm biến siêu âm với Arduino. Hãy hành động và thử nó!