O que é Sensor Ultrassônico HC-SR04:Funcionando e suas Aplicações

O sensor ultrassônico HC-SR04 inclui um transmissor e um receptor. Este sensor é usado para descobrir a distância da objetiva. Aqui, a quantidade de tempo necessária para transmitir e receber as ondas decidirá a distância entre o sensor e um objeto. Este sensor usa ondas sonoras usando tecnologia sem contato. Ao usar este sensor, a distância necessária para o alvo pode ser medida sem danos e fornece detalhes precisos. A faixa deste sensor está disponível entre 2cms a 400cms.

O que é o sensor ultrassônico HC-SR04?

O HC-SR04 é um tipo de sensor ultrassônico que usa sonar para descobrir a distância do objeto ao sensor. Ele fornece uma excelente faixa de detecção sem contato com alta precisão e leituras estáveis. Inclui dois módulos, como transmissor e receptor ultrassônico. Este sensor é usado em uma variedade de aplicações, como medição de direção e velocidade, alarmes contra roubo, médicos, sonar, umidificadores, carregamento sem fio, testes não destrutivos e ultrassonografia.

Configuração do pino do sensor ultrassônico HC-SR04

Este sensor inclui quatro pinos e a configuração dos pinos deste sensor é discutida abaixo.

• Pin1 (Vcc):este pino fornece uma fonte de alimentação de + 5V para o sensor.
• Pin2 (acionador):este é um pino de entrada, usado para inicializar a medição transmitindo ondas ultrassônicas mantendo este pino alto por 10 us.
• Pin3 (Echo):Este é um pino de saída, que vai alto por um período de tempo específico e será equivalente à duração do tempo para a onda retornar o sensor.
• Pin4 (Terra):Este é um pino GND usado para conectar ao GND do sistema.

Recursos

Os recursos do sensor HC-SR04 inclui o seguinte

• A fonte de alimentação usada para este sensor é de + 5 V DC
• A dimensão é 45 mm x 20 mm x 15 mm
• A corrente quiescente usada para este sensor é <2mA
• A largura do pulso de entrada do acionador é 10uS
• A corrente operacional é 15mA
• O ângulo de medição é de 30 graus
• O intervalo de distância é de 2 cm a 800 cm
• A resolução é 0,3 cm
• O ângulo efetivo é <15 °
• A faixa de frequência operacional é 40 Hz
• A precisão é de 3 mm

Sensor ultrassônico HC-SR04 funcionando

O sensor ultrassônico HC-SR04 vem com quatro pinos:pino Vcc, pino de gatilho, pino de eco e pino de aterramento. Este sensor é usado para medir a distância precisa entre o alvo e o sensor. Este sensor funciona principalmente nas ondas sonoras.

Quando a fonte de alimentação é fornecida a este módulo, ele gera as ondas sonoras que viajam pelo ar para atingir o objeto necessário. Essas ondas atingem e voltam do objeto e, em seguida, são coletadas pelo módulo receptor.

Aqui, tanto a distância quanto o tempo levaram é diretamente proporcional porque o tempo gasto para mais distância é alto. Se o pino do gatilho for mantido alto por 10 µs, as ondas ultrassônicas serão geradas, as quais viajarão na velocidade do som. Portanto, ele cria oito ciclos de explosão sônica que serão reunidos no pino de eco. Este sensor ultrassônico tem interface com o Arduino para medir a distância necessária entre o sensor e o objeto. A distância pode ser calculada usando a seguinte fórmula.

S =(V x t) / 2

Onde o ‘S’ é a distância necessária

‘V’ é a velocidade do som

‘t’ é o tempo gasto para as ondas sonoras retornarem após atingir o objeto.

A distância real pode ser calculada dividindo seu valor por 2, pois o tempo será duas vezes quando as ondas viajarem e voltarem do sensor.

Sensor ultrassônico HC-SR04 com placa Arduino

Aqui estamos dando um exemplo para o sensor ultrassônico HC-SR04 usando a placa Arduino. Este sensor tem interface com uma placa Arduino.

Os componentes necessários para este projeto incluem principalmente a placa Arduino UNO, o sensor ultrassônico HC-SR04, a placa de ensaio e os fios de jumper. As conexões deste projeto são muito simples como as seguintes.

• O pino VCC do sensor está conectado a 5V do Arduino
• O pino Trig do sensor está conectado ao pino 11 no Arduino
• O pino Echo do sensor está conectado ao pino 12 no Arduino
• O pino GND do sensor está conectado ao pino GND no Arduino

Trabalhando

A medição da distância precisa pode ser obtida fazendo a interface do sensor HC-SR04 com diferentes tipos de placas Arduino.

Em primeiro lugar, dê a fonte de alimentação ao sensor para ligar e conectar o pino GND deste sensor ao pino GND da placa Arduino. E o módulo do sensor pode ser alimentado com a fonte de tensão da placa Arduino quando a corrente que é consumida pelo sensor está abaixo de 15 mA. Portanto, as classificações atuais do Arduino não afetarão o sensor.

Assim que o arranjo principal estiver configurado, conecte os dois pinos dos sensores como Trig e Echo aos pinos de entrada / saída da placa Arduino. Como discutimos anteriormente, o pino Trig no sensor deve ser mantido 10us no início para iniciar o método de medição. Portanto, este módulo sensor irá gerar ondas sonoras na frequência de 40.000 Hz a cada segundo da fonte.

Quando as ondas sonoras retornam, o pino de eco será ativado até que essas ondas sejam obtidas pelo receptor. O tempo será medido com o auxílio de uma placa Arduino.

Aplicativos

• Este sensor é usado para medir a velocidade, bem como a direção entre dois objetos
• É usado no carregamento sem fio
• Ultrassonografia médica
• Isso é usado para detectar objetos e evitar obstáculos usando robôs como bípede, pathfinding, obstáculo evitando, etc.
• Medição de profundidade
• Umidificadores
• Este sensor é usado para traçar os objetos próximos ao sensor girando-o
• Teste não destrutivo
• Usando este sensor de profundidade de poços, os poços podem ser medidos pela transmissão das ondas através da água.
• Sistema integrado
• Alarmes contra roubo

Portanto, tudo se resume ao sensor ultrassônico HC-SR04. A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que este sensor usa sonar para medir a distância entre o sensor e o objeto. O transmissor envia um sinal de som de alta frequência. Uma vez que o sinal descobre um objeto, ele é refletido de volta para o pino de eco do transmissor. O tempo necessário para a transmissão do sinal, bem como para a recepção, permite-nos determinar a distância a um objeto. Aqui está uma pergunta para você, quais são os mesmos sensores de determinação de distância?