So verwenden Sie Ultraschallsensor mit Arduino

Arduino ist eine Mikrocontroller -Karte, die von Ingenieuren verwendet wird, um mehrere Projekte zu entwerfen. Arduino erleichtert es einfach, mit Mikrocontrollern und Designprodukten unserer Wahl zu interagieren. Arduino verfügt über die Vernetzung mit mehreren Sensorhardwaremodulen. Einer der beliebtesten Sensoren, die mit Arduino verwendet werden, ist Ultraschallabstandssensor. Es spielt eine wichtige Rolle beim Aufbau von Arduino -basierten Roboterprojekten, bei denen wir verschiedene Anweisungen auf der Grundlage der von Arduino gemessenen Entfernung ausführen können. Mal sehen, wie wir diesen Sensor mit Arduino verwenden können.

Ultraschallsensor mit Arduino

HC-SR04 ist einer der am häufigsten verwendeten Ultraschallsensoren mit Arduino. Dieser Sensor bestimmt, wie weit ein Objekt ist. Es verwendet Sonar, um die Objektabstand zu bestimmen. Normalerweise hat es eine gute Erkennungsbranche mit Genauigkeit von 3 mm. Es wird mit einem eingebauten Sender und Empfänger geliefert. Die folgende Tabelle beschreibt die technischen Spezifikationen dieses Sensors.

Eigenschaften	Wert
Betriebsspannung	5 V DC
Betriebsstrom	15 mA
Arbeitsfrequenz	40 kHz
Min	2 cm/ 1 Zoll
Maximale Reichweite	400 cm/ 13 Fuß
Genauigkeit	3 mm
Messwinkel	<15 degree

Pinout

Der Ultraschallsensor HC-SR04 hat vier Stifte:

• VCC: Schließen Sie diesen Stift an Arduino 5V an
• GND: Schließen Sie diesen Pin mit Arduino GND an
• Trig: Dieser Pin empfängt das Steuersignal von Arduino Digital Pin
• Echo: Dieser Pin sendet einen Impuls oder Signal an Arduino zurück. Das empfangene Impulssignal wird gemessen, um den Abstand zu berechnen.

Wie Ultraschall funktioniert

Sobald der Ultraschallsensor an Arduino angeschlossen ist, erzeugt der Mikrocontroller einen Signalimpuls auf der Trig Stift. Nachdem Sensoren eine Eingabe am Trig -Pin erhalten haben, wird automatisch eine Ultraschallwelle erzeugt. Diese emittierte Welle trifft die Oberfläche eines Hindernis oder eines Objekts, dessen Abstand wir messen müssen. Danach springt die Ultraschallwelle zum Empfängerterminal des Sensors zurück.

Der Ultraschallsensor erfasst die reflektierte Welle und berechnet die Gesamtzeit, die von der Welle vom Sensor zum Objekt und zurück zum Sensor zurückzuführen ist. Der Ultraschallsensor erzeugt einen Signalimpul Entfernungsformel.

So verbinden Sie Arduino mit Ultraschallsensor

Arduino Digital Pins erzeugt ein 10 Mikrosekunden -Pulssignal, das dem Ultraschallsensor Pin 9 vermittelt wird, während ein eingehendes Signal vom Ultraschallsensor empfangen wird. Ein weiterer digitaler Pin wird verwendet. Der Sensor wird mit einem Arduino -Boden und einem 5 -V -Ausgangsstift angetrieben.

Ultraschallsensorstift	Arduino Pin
VCC	5 V Ausgangsstift
Trig	Pin9
Echo	Pin8
GND	GND

Trig- und Echo -Stifte können mit einem der digitalen Arduino -Stifte verbunden werden. Nach unten angegebenes Bild repräsentiert das Schaltplan von Arduino mit HC-SR04-Ultraschallsensor.

Schema

So programmieren Sie Ultraschallsensor mit Arduino

Um einen Ultraschallsensor zu programmieren, verbinden Sie ihn mit einem Arduino mit dem obigen Diagramm. Jetzt müssen wir ein Impulssignal am Trigchenstift des Ultraschallsensors erzeugen.

Erzeugen Sie einen 10-Mikrosekunden-Impuls an Pin 9 von Arduino mit DigitalWrite () Und DelayMicrosekunden () Funktionen.

DigitalWrite (9, hoch);
DelayMicrosekunden (10);
DigitalWrite (9, niedrig);

Um den Ausgang vom Sensor an Pin 8 zu messen Pulsein () Funktion.

Duration_microsec = Pulsein (8, hoch);

Sobald der Puls vom Echo -Stift des Sensors zur Arduino -Pin Nummer 8 empfangen wird. Arduino berechnet den Abstand mit der obigen Formel.

Distanz_cm = 0.017 * duration_microsec;

Code

int Triggerpin = 9; /* Pin 9 ist für Sensor -Trig -Pin eingestellt*/
int echopin = 8; /* Pin 8 wird für den Sensor -Echo -Pin -Eingang eingestellt*/
float durationmicrosec, distanzincm;
void setup ()
Serie.Beginnen Sie (9600); /*Serienkommunikation begonnen*/
/* TriggerPin wird als Ausgabe eingestellt*/
PinMode (TriggerPin, Ausgang);
/* Echo Pin 9 wird als Eingabe eingestellt*/
PinMode (Echopin, Eingabe);

void Loop ()
/* erzeugen 10-Mikrosekunden-Impuls zum Trigchenstift*/////
DigitalWrite (Triggerpin, hoch);
DelayMicrosekunden (10);
DigitalWrite (Triggerpin, niedrig);
/* Messen Sie die Dauer des Impulses aus Echo Pin*/
DurationMicrosec = Pulsein (Echopin, hoch);
/* Berechnen Sie den Abstand*////
Distanzincm = 0.017 * DurationMicrosec;
/* Drucken Sie den Wert für serielles Monitor*/
Serie.print ("Distanz:");
Serie.print (distanzincm); /*Druckenabstand in cm*//
Serie.println ("cm");
Verzögerung (1000);

In oben ist Pin 9 als Trigger eingestellt, während Pin 8 als Ausgangsstift für Ultraschallsensor eingestellt ist. Zwei Variablen DurationMicrosec Und Entfernung wird initialisiert. Verwenden von PinMode () Funktion Pin 9 wird als Eingang eingestellt, während Pin 8 als Ausgabe eingestellt ist.

Im Schleife Der Codeabschnitt unter Verwendung der oberen Entfernung wird berechnet und der Ausgang wird auf dem seriellen Monitor gedruckt.

Hardware

Platzieren Sie das Objekt in der Nähe des Ultraschallsensors.

Ausgang

Ungefähre Entfernung von 5.9 cm wird vom Ultraschallsensor auf dem Serienmonitor gezeigt.

Bewegen Sie nun das Objekt vom Ultraschallsensor weg.

Ausgang

Ungefähre Entfernung von 10.8 cm wird vom Ultraschallsensor auf dem Serienmonitor gezeigt.

Abschluss

Ultraschallsensor ist ein großartiges Werkzeug zum Messungsabstand mit kontaktlosen Betrieb. Es verfügt über eine enorme Anwendung in DIY -Elektronikprojekten, bei denen wir mit Entfernungsmessung, Überprüfung des Vorhandensein. Dieser Artikel deckt alle Parameter ab, die für den Betrieb eines Ultraschallsensors mit Arduino benötigt werden.