Sensor ultrassônico HC-SRTOP 10 com Arduino Nano
Sensor ultrassônico com Arduino Nano
O sensor ultrassônico usa ondas sonoras para detectar e medir a distância do objeto. Esse sensor de distância funciona enviando um pulso de som de alta frequência e mede o tempo exigido pela onda para atingir um objeto e refletir no sensor. O sensor calcula a distância do objeto usando o tempo gasto pela onda.
Para começar, conecte o sensor ultrassônico ao nano Arduino usando os pinos apropriados. O sensor ultrassônico normalmente requer um gatilho e um pino de eco, além de conexões de energia e terra. Depois que as conexões forem feitas, você precisará instalar as bibliotecas e software apropriados para controlar o sensor.
Hoje vamos usar o HC-SR04 sensor. Um dos principais benefícios do uso de um sensor ultrassônico HC-SR04 é sua simplicidade e baixo custo. O sensor ultrassônico HC-SR04 também é altamente preciso e pode medir distâncias de até 400 cm (157 polegadas) com uma resolução de 0.3cm (0.12 polegadas). Possui uma ampla faixa de tensão de operação, tornando -o adequado para uso com uma variedade de microcontroladores e fontes de energia.
Aqui estão algumas especificações principais deste sensor:
| Características | Valor |
|---|---|
| Operação v | 5V DC |
| Operação i | 15m |
| Freq operacional | 40kHz |
| Alcance min | 2cm/ 1 polegada |
| Faixa máxima | 400cm/ 13 pés |
| Precisão | 3mm |
| Ângulo de medição | <15 degree |
Pinagem de sensor ultrassônico
HC-SR04 tem total de 4 pinos:
- VCC: Pinos de energia para sensor. Normalmente usa 5V
- GND: GND Pin de sensor
- Trig: Pino de gatilho que recebe sinal do pino digital Arduino
- Eco: Envie um sinal para o Arduino Digital Pin. O uso deste sinal Arduino calcula a distância total percorrida usando o tempo gasto por este sinal.
Como as obras ultrassônicas
O HC-SR04 funciona usando o sinal sonoro de alta frequência para medir a distância ou detectar objetos. Quando interface com um Arduino (ou outro microcontrolador), ele pode ser usado para medir a distância ou detectar objetos em uma variedade de aplicações. Aqui está como funciona:
1: O sensor ultrassônico HC-SR04 consiste em um transmissor e um receptor, além de um circuito de controle e uma fonte de alimentação. O transmissor envia um pulso de som de alta frequência, enquanto o receptor ouve o pulso de volta depois de atingir um objeto.
2: Para medir a distância, o Arduino envia um pulso para o pino de gatilho do sensor HC-SR04, fazendo com que o transmissor emite um pulso de som. O pulso de som viaja pelo ar e atinge um objeto, fazendo com que ele se recupere para o receptor.
3: O receptor mede o tempo necessário para o pulso de som recuperar e envia essas informações para o circuito de controle. O circuito de controle calcula a distância do objeto com base no atraso de tempo e na velocidade do som.
4: O Arduino pode então ler a medição da distância do sensor lendo o valor no pino de eco. Este valor é proporcional à distância do objeto, e o Arduino pode usá -lo para calcular a distância real.
5: Para detectar objetos, o Arduino pode simplesmente verificar se a distância medida pelo sensor está abaixo de um certo limite. Se a distância estiver abaixo do limite, significa que existe um objeto dentro do alcance do sensor.
O HC-SR04 O sensor calculará a distância usando o tempo gasto pela onda ultrassônica. Como o ultrassônico é a onda sonora, a velocidade do som no ar é levada para cálculos. Em segundo lugar, a distância total percorrida pela onda é dividida por 2 para obter a distância real do objeto unilateral do sensor.
Como conectar o Arduino Nano com sensor ultrassônico
Para conectar o Arduino Nano com um sensor ultrassônico, precisamos de dois pinos digitais para gatilho e eco. Para alimentar o pino ultrassônico 5V e GND serão usados.
| Pinos HC-SR04 | Arduino Nano Pins |
|---|---|
| VCC | 5V |
| Trig | D9 |
| Eco | D8 |
| Gnd | Gnd |
Gatilho e pino de eco do sensor podem ser conectados a qualquer pino digital do Nano Board.
Diagrama de circuito
A seguir, o diagrama esquemático de HC-SR04 com Arduino Nano.
Como programar o sensor ultrassônico usando Arduino Nano
Conecte o Arduino Nano com HC-SR04 usando o esquema acima. Carregue o código abaixo para o Nano Board usando o Arduino IDE.
Código
Abra o IDE, selecione Nano Board e Código de Carregar usando Mini Cable USB.
int triggerpin = 9; /*Trig pino D9 de Arduino Nano*/
int echopin = 8; /*Echo Pin D8 de Arduino Nano*/
Float DurationMicrosec, DOURSENCM;
Void Setup ()
Serial.começar (9600); /*Taxa de transmissão para comunicação serial*/
/* Pino de gatilho definido como saída*/
pinmode (triggerpin, saída);
/* ECHO PIN definido como entrada*/
pinmode (ecopina, entrada);
Void Loop ()
/* Envie 10 pulso microsec
DigitalWrite (Triggerpin, High);
toutmicmicrosegunds (10);
DigitalWrite (Triggerpin, baixo);
/* Meça a duração do pulso do pino de eco*/
durationmicrosec = pulseína (ecopina, alta);
/* Calcule a distância*/
DOURSENCM = 0.017 * DURATIONMICROSEC;
/*Exibir distância no monitor serial*/
Serial.print ("Distância:");
Serial.impressão (a distância); /*Distância de impressão em cm*/
Serial.println ("cm");
atraso (1000);
O código iniciado definindo o gatilho e o pino de eco. São definidas duas variáveis de flutuação que armazenarão o tempo gasto por onda e a distância medida real do objeto.
A entrada de pulso é definida no pino D8 de Arduino Nano usando o Pulsein () função.
Depois que o nano Arduino receber um sinal em D8, ele calculará a distância usando a fórmula do tempo de distância.
Na parte da parte do loop medida a distância no monitor serial impresso usando o Serial.println () função.
Hardware
Coloque qualquer objeto em frente ao sensor HC-SR04 a alguma distância:
Saída
Podemos ver a distância medida no Arduino IDE serial Monitor. O valor medido aproximado é 4.4 cm.
Agora mova o objeto Aways do sensor:
Saída
A distância medida pelo sensor é de 8 cm. À medida que o objeto é afastado do sensor:
Conclusão
O sensor ultrassônico HC-SR04 pode medir a distância usando o código Arduino. Ele mede a distância precisa dos objetos e é amplamente utilizado em projetos de bricolage. Este artigo cobriu um guia detalhado sobre o trabalho e a interface de sensores ultrassônicos com tábuas de nano Arduino. Para mais informações, leia o artigo.