معرفی ماژول فاصله سنج HC-SR04

روش های زیادی برای اندازه گیری فاصله بین دو جسم وجود دارد که یکی از این روش ها استفاده از امواج آلتراسونیک است. کلمه آلتراسونیک Ultrasonic به معنی فرا صوت است .

فرکانس های کاری این سنسورها بین محدوده ۲۰ کیلوهرتز تا چند صد کیلوهرتز می باشد که کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند از جمله این کاربردها می توان به سنجش میزان فاصله، سنجش میزان عمق یک مخزن، شستشو قطعات پزشکی و بردهای الکترونیکی و … اشاره کرد .

طرز کار این سنسورها به این صورت است که فاصله زمانی ما بین امواج ارسالی و دریافتی را با توجه به سرعت صوت در آن محیط اندازه گیری کرده و فاصله تا جسم را تخمین میزند .

این سنسورها به دو دسته صنعتی و غیر صنعتی تقسیم می شوند که سنسورهای غیر صنعتی معمولا دارای فرکانس کاری پایین تر و قیمت ارزان تری می باشند .

ما می توانیم هم بصورت ماژولار از این سنسورها استفاده کنیم و هم با خرید فرستنده و گیرنده آن بصورت تکی و طراحی مدار برای راه اندازی آنها برای سنجش فاصله از این سنسورها بهرمند گردیم. با توجه به زمانبر بودن و وجود سعی و خطا برای طراحی مداری مناسب بهتر است از ماژول های آماده موجود در بازار استفاده نماییم.

یکی از ماژول های کاربردی و معروف موجود در بازار ماژول HC-SR04 می باشد. این ماژول قادر است تا فاصله ای بین 2 تا 400 سانتی متر را با دقتی در حدود 3 میلی متر اندازه گیری نماید. ماژول HC-SR04 شامل یک فرستنده و یک گیرنده آلتراسونیک می باشد از کاربرد های این سنسور می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• تشخیص مانع در روباتیک
• اندازه گیری فاصله بین اجسام
• اندازه گیری سطح
• سیستم های امنیتی
• وسایل نقلیه

 و اساس کار ماژول بصورت زیر می باشد.

در ابتدا یک پالس با حداقل زمان 10us بر روی پایه Triger باید ایجاد شود.

پس از آن ماژول 8 مرتبه سیگنالی با فرکانس 40KHz را ارسال می کند و بررسی می نماید که آیا سیگنال بازگشت داده می شود یا خیر.

پس از آن باید پایه Echo را بررسی نمود و با High شدن آن تایمری را فعال نمود و تا Low شدن آن زمان را بدست آورد(مدت زمان High بودن پایه Echo). زمان بدست آمده را باید در فرمول قرار داد و فاصله را بدست آورد.

در تصویر زیر می توانید شکل ظاهری این ماژول را مشاهده نمایید.

وظیفه هر پایه و شماره مربوط به آن در جدول زیر مشخص شده است

خصوصیات و مشخصه های مربوط به ماژول در تصویر زیر قابل مشاهده می باشند.

دیاگرام زمان مربوط به نحوه استفاده از این ماژول مطابق تصویر زیر می باشد.

فرمول مربوط به اندازه گیری فاصله با توجه به زمان اندازه گیری شده مطابق تصویر زیر می باشد که در این فرمول ها اندازه بر حسب سانتی متر و اینچ قابل اندازه گیری می باشد.

در جلسه ای دیگر به نحوه راه اندازی این ماژول با استفاده از میکرو کنترلرها می پردازیم و با توضیح کامل و خط به خط برنامه پروژه ای عملی را با هم انجام می دهیم.

  دریافت دیتا شیت

                                                                                                                                                    با آرزوی موفقیت روزافزون شما دوستان گرامی

                                                                                                                                                                             محمد هادی دشتی