Урок 3. Подключение ультразвукового датчика HC-SR04 к Arduino
Добрый день, уважаемые программисты. Сегодня мы переходим к третьему уроку. Мы научимся подключать ультразвуковой дальномер HC-SR04 к Arduino. Разберем принцип работы дальномера, его характеристики и программирование этого устройства.
Ну что, приступим! Начнем мы с характеристики дальномера.
Характеристики ультразвукового датчика HC-SR04
Большим превосходством такого ультразвукового датчика над инфракрасными является то, что на ультразвуковые датчики не влияют источники света или цвет препятствие. Могут возникнуть проблемы с измерением расстояния до тонких или пушистых объектов. Хотелось бы сказать, что скорость звука в воздухе зависит от температуры. Следовательно, погрешность измерения будет меняться от повышения или понижения температуры.
- Рабочее напряжение 4,8 В до 5,5 В (± 0.2В макс).
- Диапазон измерения: от 2 см до 400 см.
- Диапазон рабочих температур: 0 ° С до 60 ° С (± 10%).
- Ток потребления в режимах ожидания до 2 мА.
- Ток потребления в режимах работы 15 мА.
- Ультразвуковой диапазон работы на частоте 40 кГц.
- Угол обзора 15 градусов.
- Измеряемое расстояние от 0,03 до 0,6 мс разрешающей способностью 3 мм.
- От 0,6 до 5 погрешность увеличивается.
Датчик имеет 4 вывода:
- VCC: "+" питание
- TRIG (T): вывод входного сигнала
- ECHO (R): вывод выходного сигнала
- GND: "-" питание
Необходимые компоненты для подключения ультразвукового дальномера
- Arduino (в нашем случае - UNO)
- Breadboard (макетная плата для удобного подключения приборов к Arduino)
- Провода
- Ультразвуковой датчик HC-SR04
Принцип работы ультразвукового дальномера HC-SR04
- Подаем импульс продолжительностью 10 мкс, на вывод Trig.
- Внутри дальномера входной импульс преобразуется в 8 импульсов частотой 40 КГц и посылается вперед через "T глазик".
- Дойдя до препятствия, импульсы отражаются и принимаются "R глазиком". Получаем выходной сигнал на выводе Echo.
- Непосредственно на стороне контроллера переводим полученный сигнал в расстояние.
Схема подключение дальномера к Arduino
Вам представлена схема подключения ультразвукового датчика к Ардуино. Как вы можете заметить, она очень проста и очень интересна. Но следует не забывать о правильном подключении. Мой совет: никогда не торопитесь подключать прибор потому, что вы больше затратите времени на поиск ошибки в подключении.
Следующим этапом является изучение скетча программы
Программирование ультразвукового датчика HC-SR04
#define
Trig 8 /* Обозначаем пин подачи импульса*/
#define
Echo 9 /* Обозначаем пин приема импульса*/
void
setup() {
pinMode
(Trig, OUTPUT); /*инициируем как выход */
pinMode
(Echo, INPUT); /*инициируем как вход */
Serial.begin
(9600); /* устанавливаем скорость порта */
}
unsigned int
impulseTime=0;
unsigned int
distance_sm=0;
void
loop() {
digitalWrite
(Trig, HIGH);
/* Подаем импульс на вход trig дальномера */
delayMicroseconds
(10); /* Импульс длится 10 микросекунд */
digitalWrite
(Trig, LOW); // Отключаем подачу импульса
impulseTime=pulseIn
(Echo, HIGH);
/*Принимаем импульс и подсчитываем его длину*/
distance_sm
=impulseTime/58; /* Пересчитываем его значение в сантиметры */
Serial.println(
distance_sm); /* Выводим значение на порт программы */
delay
(200);
}
После того как вы вставили этот код, загрузите его в программу и включите "монитор порта". Там вы увидите расстояние от датчика до препятствия, поэкспериментируйте с изменением расстояния объекта.
Вот что должно у вас получиться !
Надеюсь у вас все получилось! Если у вас остались вопросы, можете написать нам в вконтакте или в комментариях ниже. Мы постараемся ответить на ваши вопросы в скором времени!