Популярные Метки
Last news Site
Site Language
Translate
Метки
CashBack Реальный возврат при покупках в интернете
CashBack Все честно и без обмана
Ультразвуковые дальномеры HC-SR04
Познакомимся с датчиками расстояния, которые пригодятся в проектах, рассматриваемых в следующих главах. Ультразвуковой дальномер HC-SR04 — это помещенные на одну плату приемник и передатчик ультразвукового сигнала. Кроме самих приемника и передатчика на плате находится еще и необходимая обвязка, чтобы сделать работу с этим датчиком простой и непринужденной.
 |
 |
 |
|
| Датчик HC-SR04 |
Датчик обладает низким энергопотреблением, что также является немаловажным преимуществом в случае с мобильными роботами, не привязанными к розетке. Питается датчик HC-SR04 от 5 В, что тоже удобно при подключении его к Arduino.
Характеристики ультразвукового дальномера HC-SR04:
измеряемый диапазон — от 2-х до 500 см;
точность — 0,3 см;
угол обзора — < 15 °;
напряжение питания — 5 В.
Датчик имеет 4 вывода стандарта 2,54 мм:
VCC — питание +5 В;
Trig (T) — вывод входного сигнала;
Echo (R) — вывод выходного сигнала;
GND — земля.
Проверка работы датчика
 |
| Схема подключения HC-SR04 |
Необходимо установить библиотеку по ссылке
Залить программу
Sketch code
/* Скетч с библиотекой NewPing, которая может использоваться и для датчика HC-SR04
приведенного здесь SRF06 и позволяет подключать ульразвуковые датчики
с помощью одного пина на Arduino. Можно дополнительно подключить конденсатор на 0.1 мкФ к пинам Эхо и Триггер на датчике.*/
#include <NewPing.h>
#define TRIGGER_PIN 12 // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.
#define ECHO_PIN 11 // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.
#define MAX_DISTANCE 200 // Максимальное расстояние, которое мы контролируем (в сантиметрах). Максимальное расстояние подобных датчиков находится в диапазоне 400-500см.
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // Настройка пинов и максимального расстояния
void setup() {
Serial.begin(115200); // Открытие серийного протокола с частотой передачи данных 115200 бит/сек.
}
void loop() {
delay(500); // Задержка в 500 миллисекунд между генерацией волн. 29 миллисекунд – минимально допустимая задержка.
unsigned int uS = sonar.ping(); // Генерация сигнала, получение времени в микросекундах (uS).
Serial.print("Ping: ");
Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // Преобразование времени в расстояние и отображение результата (0 соответствует выходу за допустимый диапазон)
Serial.println("cm");
}
Открыть монитор порта
 |
|
Выставляем 115200 бод В окне COM3 видны изменяющиеся растояния |
Принцип работы ультразвукового дальномера HC-SR04
В составе дальномера имеются два пьезоэлемента: один работает как излучатель сигнала, другой — как приемник. Излучатель генерирует сигнал, который, отразившись от препятствия, попадает на приемник. Измерив время, за которое сигнал проходит до объекта и обратно, можно оценить расстояние.
Последовательность действий следующая:
- Подаем импульс продолжительностью 10 мкс на вывод Trig.
- Внутри дальномера входной импульс преобразуется в 8 импульсов частотой 40 кГц и посылается вперед через излучатель T .
- Дойдя до препятствия, посланные импульсы отражаются и принимаются приемником R , в результате получаем выходной сигнал на выводе Echo.
- Непосредственно на стороне контроллера переводим полученный сигнал в расстояние по формуле:
• ширина импульса (мкс) / 58 = дистанция (см);
• ширина импульса (мкс) / 148 = дистанция (дюйм).
Библиотека Ultrasonic
Для работы Arduino с датчиком HC-SR04 имеется готовая библиотека — Ultrasonic. Конструктор Ultrasonic принимает два параметра: номера пинов, к которым подключены выводы Trig и Echo соответственно:
Ultrasonic ultrasonic(12,13);
здесь вывод датчика Trig подключен к 12-му пину Arduino, а Echo — к 13-му.
Библиотека имеет один метод Ranging, в качестве параметра которому задается, во что пересчитывать расстояние до объекта: в сантиметры или в дюймы:
#define CM 1
#define INC 0
Таким образом строчка ultrasonic.Randing(CM)вернет расстояние до объекта (типа long) в сантиметрах.
Файлы библиотеки вы можете найти в папке libraries/Ultrasonic сопровождающего книгу электронного архива. Для использования библиотеки в своих проектах поместим ее в папку libraries каталога установки Arduino.
Скетч, выдающий в последовательный порт расстояние до объекта в сантиметрах, представлен в примере.
Подключение датчика HC–SR04 к Arduino
Ультразвуковой датчик HC–SR04 определяет расстояние и выводит полученные значения в окно серийного монитора в среде Arduino IDE.
Небольшое примечание: в свободном доступе существует отличная библиотека NewPing, которая еще больше облегчает использование HC–SR04, пример ее использование тоже приведен ниже.
 |
| Подключение к Arduino ультразвукового датчика расстояния |
Sketch code
/*Ультразвуковой датчик расстояния и Arduino
Распиновка ультразвукового датчика расстояния:
VCC: +5V
Trig : Триггер (INPUT) – 11 пин
Echo: Эхо (OUTPUT) – 12 пин
GND: GND
*/
int trigPin = 11; //Триггер – зеленый проводник
int echoPin = 12; //Эхо – желтый проводник
long duration, cm, inches;
void setup() {
//Serial Port begin
Serial.begin (9600);
//Инициализирум входы и выходы
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}
void loop()
{
// Датчик срабатывает и генерирует импульсы шириной 10 мкс или больше
// Генерируем короткий LOW импульс, чтобы обеспечить «чистый» импульс HIGH:
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
// Считываем данные с ультразвукового датчика: значение HIGH, которое
// зависит от длительности (в микросекундах) между отправкой
// акустической волны и ее обратном приеме на эхолокаторе.
pinMode(echoPin, INPUT);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
// преобразование времени в расстояние
cm = (duration/2) / 29.1;
inches = (duration/2) / 74;
Serial.print(inches);
Serial.print("in, ");
Serial.print(cm);
Serial.print("cm");
Serial.println();
delay(250);
}
Sketch code
#include <NewPing.h>
#define TRIGGER_PIN 12
#define ECHO_PIN 11
#define MAX_DISTANCE 200
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // Настройка пинов и максимального расстояния.
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
delay(50);
unsigned int uS = sonar.ping_cm();
Serial.print(uS);
Serial.println(“cm”);
}
Если HC-SR04 не считывает сигнал эхо, выходной сигнал никогда не преобразуется в LOW. Датчики Devantec и Parallax обеспечивают время задержки 36 миллисекунд 28 миллисекунд соответственно. Если вы используете скетч, приведенный выше, программа «зависнет» на 1 секунду. Поэтому желательно указывать параметр задержки.
Датчик HC-SR04 плохо работает при измерении расстояний более 10 футов. Время возврата импульса составляет около 20 миллисекунд, так что рекомендуется в таких случаях выставлять время задержки более 20, напрмер, 25 или 30 миллисекунд.
Можно подключить ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 лишь к одному пину Arduino. Для этого необходимо между пинами Триггера и Эхо установить резистор на 2.2 кОм и подключить к Arduino только пин Триггера.
Скачать программу: HC-SR04_Sketch.zip
Плата расширения L293D, ИК-датчик VS1838B, TFT LCD, Модем M590E GSM GPRS, "монитор TFT LCD, датчик движения HC-SR501, ИК-пульт дистанционного управления, Радиомодуль NRF24L01, SD Card Module, Звуковой модуль, 5-axis stepper motor driver, Шаговый двигатель, Модем M590E GSM GPRS, 5-axis stepper motor driver, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, терморегулятор W1209 DC, Релейный модуль, датчик движения HC-SR501, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, датчик движения HC-SR501, Передатчик и приемник в диапазоне RF 433 Mhz, Блок питания, L293D, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, ИК-пульт дистанционного управления, Датчики контроля температуры, Радиомодуль NRF24L01, OKI 120A2, Rotary Encoder, SD Card Module, Беспроводной пульт дистанционного управления, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, Модуль Bluetooth HC-06,, Модем M590E GSM GPRS, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, Mini 360 на схеме LM2596, MP3-TF-16P, L293D, Модуль LCD монитора, Инфракрасные датчики расстояния, Часы реального времени, USB Host Shield, HC-SR501, Cветочувствительный датчик сопротивления, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, ЖК-дисплей TFT дисплей, Контроллер L298N, HC-SR501, Модуль MP3 Player WTV020, GSM GPRS, Сервоприводы, Модем M590E GSM GPRS, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, Инфракрасные датчики расстояния, Card Module, Ультразвуковые дальномеры HC-SR04, Блок питания, Карта памяти SD, Mini 360, Ethernet shield, L293D, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, Радиомодуль, датчик температуры DS18B20, ИК-пульт дистанционного управления, USB конвертер UART, ИК-пульт, Антена для модуля WiFi, Ethernet shield, Модуль блока питания XL6009, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, Модуль качества воздуха MQ-135, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, ИК-пульт дистанционного управления, SD Card Module, Радиомодуль NRF24L01, двигатель OKI, 5-axis stepper motor driver, L293D, TB6560, Драйвер шагового двигателя TB6600, Шаговый двигатель, Модуль камеры, Блок питания, L293D, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, 5axis mach3 interface, Карта памяти SD, Ethernet shield, Контроллер L298N, датчик движения HC-SR501, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, Модуль LCD монитора LCD1602, Шаговый двигатель OKI 120A2, Шаговый двигатель, Шаговый двигатель.
All Vintage Vinyl Records VinylSU.xyz
РУБИКОН Группа «Мозаика», ИЕРОГЛИФ ГРУППА «ПИКНИК», В ПОЛЁТ ГРУППА «ТЯЖЕЛЫЙ ДЕНЬ», Группа «Алиса», Бенни Гудмен, Равноденствие ГРУППА «АКВАРИУМ», Элтон Джон Твоя песня, Демон Группа «Август», Deep Purple – The House Of Blue Light, «Лед Зеппелин» Led Zeppelin, «Акцепт», Doors, «Металлика», АНСАМБЛЬ „UB 40", группа «Зоопарк», рок-группа «ЗОДИАК», «Браво», «Кино», Rolling Stones «Роллинг стоунз», РОК-ГРУППА «МАШИНА ВРЕМЕНИ»,«Кокто твинз», Группа «ДИАЛОГ», Bill Evans, Джимми Лансфорд, Флетчера Хендерсона, Дюк Эллингтон, Каунт Бейси, АНСАМБЛЬ "THE MOODY BLUES", Элвис Пресли, "Юнона" и "Авось" , Дж. Верди Реквием G.Verdi Requiem Mass, Элтон Джон, Реджинальд Кеннет Дуайт, АББА, ABBA, “Deep Purple”, «ЧЕЛОВЕК С БУЛЬВАРА КАПУЦИНОВ», “Rolling Stone”, Instrumrutal rock group Zodiac,‘‘Long Tall Ernie and The Shakers”, “The Beatles”, "Tom Fcgerty and The Blue Velvets", "Creedruce Clearwater Revival","Greru River" "Bayou Country", "Willy and The Poorboys", Varnishing Day Songs on Ilya Reznik's lirics , Leo Sayer ЛЕО СЕЙЕР, Boney M,"Waiting For The Sun", Doors «ДОРЗ», "Piper At The Gates Of Dawn", Led Zeppelin ? «ЛЕД ЗЕППЕЛИН», Rolling Stones , "Юнона" и "Авось" Опера Либретто, «РОЛЛИНГ СТОУНЗ», Modern talking,"Aftermath", «ДОМ ГОЛУБОГО СВЕТА», "Out Of Our Heads", Ricchi E Poveri, PINK FLOYD «Пинк Флойд», Vladimir Kuzmin, ПОЛ МАККАРТНИ Paul McCartney, «TWruTY FLIGHT ROCK», Creedruce Clearvater revival Traveling band,«LAWDY. MISS CLAWDY», «BRING IT ON HOME TO ME», Light My Fire,«DON'T GET AROUND MUCH ANY MORE», МУЗЫКАЛЬНЫЙ ТЕЛЕТАЙП-3,«I'М GONNA BE A WHEEL SOME DAY», МОДЕРН ТОКИНГ,«AINT THAT A SHAME», «THAT'S ALL RIGHT (МАМА)», АНСАМБЛЬ UB 40, «JUST BECAUSE», МИГЕЛЬ РАМОС, «SUMMERTIME», "АНСАМБЛЬ "THE MOODY BLUES", «CRACKIN UP», ТНЕ СОММОDORES, «MIDNIGHT SPECIAL», АННА ГEРМАН, Deep Purple «ДИП ПЁРПЛ», „Deep Purple in Rock", Андрей Миронов, Олег Табаков, Михаил Боярский, Николай Караченцов, Альберт Филозов, Олег Анофриев, Игорь Кваша, Леонид Ярмольник, ИЛЬЯ РЕЗНИК , Резанов Николай Петрович, ВЛАДИМИР ВЫСОЦКИЙ, Роджер Уотерс, АЛЕКСАНДР РОЗЕНБАУМ, Ричард Райт и Ник Мэйсон, ВЛАДИМИР КУЗЬМИН, Элвис Аарон Пресли, Leo Sayer, АДРИАНО ЧЕЛЕНТАНО, Билл Эванс, Клаудия Мори....
и это еще не конец.
С уваженим Dron!
RSS
