De HC-SR04 ultrasonische afstands detectie module

Geplaatst op 2016-05-25

Ultrasonische module

Hoe wordt de afstand berekend?

De SR04 gebruikt het principe van de weerkaatsing van geluid. De module zend een geluidspuls uit van 40kHz en wacht tot deze ontvangen is.

De tijd tussen het verzenden en ontvangen van dit geluids signaal kan vervolgens worden gebruikt om de afstand te berekenen. De snelheid van geluid door lucht is ongeveer 340 meter per seconde of
0,034cm / μs.

De tijd tussen verzenden en ontvangen moet door 2 gedeeld worden omdat het geluids signaal 2 keer de afstand naar het object heeft afgelegd (heen en terug).

Met deze gegevens kan de afstand worden berekend met de volgende formule:
Afstand(cm) = T(μs) * 0,034 / 2

Ultrasonische sensor functie

Ultrasonische module timing diagram

Hoe werkt de SR04 module?

De module bevat 2 losse ultrasonische sensoren met daarnaast de benodigde elektronica om de geluids pulsen te verzenden en ontvangen.

Waneer een startpuls (10μs) wordt gegeven door een microcontroller, dan zal de module 8 x een puls van 40kHz uitzenden om vervolgens te luisteren naar een echo.

Vanaf dit moment zal de output pin van de module een hoog signaal geven, welke weer laag word wanneer een echo is ontvangen. Om te voorkomen dat latere echo signalen nog interfereren is het aan te raden minstens 60ms te wachten tot de volgende meting.

Arduino code voorbeeld

/*
    created by Robin Blok, Opencircuit.nl
 
    Ultrasonic sensor Pins:
        VCC:   5VDC
        Trig:  Trigger (INPUT)
        Echo:  Echo (OUTPUT)
        GND:   GND
*/
 
int trigPin = 11;    //Trig pin
int echoPin = 12;    //Echo pin
long duration, cm;
 
void setup() {
  //Serial Port begin
  Serial.begin (9600);
  //Define inputs and outputs
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
}
 
void loop()
{
 
 
  // The sensor is triggered by a HIGH pulse of 10 or more microseconds.
  // Give a short LOW pulse beforehand to ensure a clean HIGH pulse:
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
 
  // Read the signal from the sensor: a HIGH pulse whose
  // duration is the time (in microseconds) from the sending
  // of the ping to the reception of its echo off of an object.
  pinMode(echoPin, INPUT);
  //Wait untoll pin goed low (max 1s)
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
 
  // convert the time into a distance
  cm = duration * 0.034 / 2;
 
  Serial.print(cm);
  Serial.print("cm");
  Serial.println();
  
  //Wait at least 60 miliseconds
  delay(60);
}

Conclusie

De HC-SR04 object detectie is een zeer handige module, waar je met enkele regels code de afstand tot een object kan meten. Dit maakt het mogelijk om non-toch schakelaars te maken of met een robotje de omgeving te scannen. Door het gebruik van een servomotor en een beugel om de module op zijn plaats te houden wordt het meetbereik ook nog eens vergroot.

HC-SR04 Ultrasonische afstands detectie moduleDe HC-SR04 module meet afstand tot objecten door middel van weerkaatsing van ultrasoon geluid. Dit wordt gedaan door pulsen van 40 kHz af te vuren naar de omgeving, waarna de tijd die nodig is om de terug gekaatste signalen op te vangen wordt gemeten. Direct leverbaar € 2,25

Ultrasonische sensor mount transparantSensor mount voor het bevestigen van de HC-SR04 Ultrasonische sensor module. Op deze manier kan de sensor gemakkelijk op een basis of servo worden gemonteerd. Door deze beugel op een servomotor te plaatsen kan deze als een sonar worden gebruikt op bijvoorbeeld een robot auto. Direct leverbaar € 2,50

Geschreven door Robin Blok Website Ik ben geïnteresseerd in elektronica, programmeren en vooral de combinatie hiertussen. Voor Opencircuit schrijf ik onder andere blogs waarin ik de werking van elektronica en modules uitleg.

De HC-SR04 ultrasonische afstands detectie module

Hoe wordt de afstand berekend?

Hoe werkt de SR04 module?

Arduino code voorbeeld

Conclusie

Reacties