Reklama

Ultrazvukový modul HC-SR04

Úvod

V tomto příspěvku si představíme ultrazvukový modul, kterým lze měřit vzdálenost v rozsahu 2 cm – 4m. Jedná se o ultrazvukový modul HC-SR04 viz Obr. 1.

nazev

Obr. 1: Ultrazvukový modul HC-SR04
Popis funkce

Ultrazvukový modul HC-SR04 lze např. použít v robotice jako detektor překážky, nebo jednoduše kdekoliv, kde je nutné měřit vzdálenost objektu. Základní parametry modulu ukazuje Tab. 1.

 

Tab. 1: Základní parametry ultrazvukového modulu HC-SR04

Parametr Hodnota
Pracovní napětí [V] 5
Pracovní proud [mA] 15
Frekvence [kHz] 40
Maximální vzdálenost [m] 4
Minimální vzdálenost [cm] 2
Měřící úhel [°] 15
Spouštěcí signál [µs] 10
Rozměry [mm] 44 x 20 x 15

 

Modul obsahuje čtyři piny a to: Vcc, Trig, Echo a GND. Zapojení je velmi jednoduché. Pin Vcc připojíme na napájecí napětí 5 V a pin GND na zem. Piny Trig a Echo připojíme k procesoru. POZOR, pokud máte procesor s piny, které mají napětí 3,3 V, je nutné snížit pracovní napětí z 5 V na 3,3 V např. odporovým děličem.
 
Princip činnosti je následující. Na pin Trig mikrokontrolérem vyšleme krátký impuls 10 µs, který vyvolá v modulu vyslání osmi pulsů s frekvencí 40 kHz a nastaví se pin Echo do stavu log. 1. Pin Echo je ve stavu log. 1 do té doby, než přijme signál zpět. Zobrazené časové průběhy pro piny Trig, Echo a pro ultrazvukový vysílač lze vidět na Obr. 2.

 
nazev

Obr. 2: Časové průběhy signálů Trig a Echo

 

Vzdálenost objektu se vypočítá z času, kdy byl pin Echo ve stavu log. 1 a z rychlosti zvuku, která je 346,3 m/s při 25°C v suchém vzduchu. To znamená, že pokud byl pin Echo nastaven po dobu 1 ms, jedná se o vzdálenost 346,3 / 1000 = 0,3463 m. Protože nás zajímá pouze vzdálenost od objektu a ne délka celkové cesty, tak musíme vzdálenost ještě vydělit dvěma, tzn. že vzdálenost objektu je 0,17315 m.
Jednoduché zapojení s mikrokontrolérem ATmega32 a s indikací osmi LED diod lze nalézt zde:Zapojení ultrazvukového modulu HC-SR04 s mikrokontrolérem ATmega32

 

[1] ELEC Freaks. Ultrasonic Ranging Module HC – SR04 [online] citováno 28. Června 2014. Dostupné na www.micropik.com/PDF/HCSR04.pdf
[2]Wikipedie Rychlost zvuku[online] citováno 28. Června 2014. Dostupné na http://cs.wikipedia.org/wiki/Rychlost_zvuku

 

Následující a předchozí příspěvek v kategorii:

 
Následující:Základní zapojení LED diody
Předchozí: Protokol I2C
 
Tajned facebook
 

Za případné chyby v textu, ve zdrojovém kódě, nebo ve schématickém zapojení se omlouváme.
AUTOŘI NEBEROU ŽÁDNOU ODPOVĚDNOST ZA PŘÍPADNÉ ÚJMY NA ZDRAVÍ ČI MAJETKU.