Измерение расстояния с помощью ультразвукового датчика

Урок в котором используя звуковые волны ультразвуковой датчик вычислит расстояние между собой и объектом, а затем информация отобразится на ЖК-дисплее.

Комплектующие

1 - Arduino Uno
1 - Ультразвуковой датчик (HC-SR04)
1 - 16x2 ЖК-Дислей
1 - 10K потенциометр
10 - провода "папа-папа"
5 - провода "папа-мама"

Как работает ультразвуковой датчик расстояния?

Ультразвуковой датчик посылает высокочастотный звуковой импульс, а затем считает время, необходимое для отражения звука (эха) от объекта. Датчик имеет 2 отверстия спереди. Одно отверстие передает ультразвуковые волны (например, крошечный динамик), а другой принимает их (например, крошечный микрофон).

Скорость звука составляет около 341 метр (1100 футов) в секунду на воздухе. Ультразвуковой датчик использует эту информацию вместе с разницей во времени между отправкой и приемом звукового импульса для определения расстояния до объекта. Он использует следующее математическое уравнение:

Расстояние = Время x Скорость звука / 2

Почему и когда использовать ультразвуковые датчики?

Идеально подходит для точного автоматического измерения расстояния в нормальных и сложных условиях. Особенно подходит для сред, в которых оптические датчики непригодны для использования, такие как дым, пыль и тому подобное.

Очень точное, стабильное устройство и может использоваться на больших диапазонах. Ультразвуковые датчики могут измерять следующие параметры без контакта с измеряемой средой:

  • Расстояние
  • Уровень
  • Диаметр
  • Присутствие
  • Позиционирование

Функционирование проекта

Ультразвуковой датчик HC-SR04 излучает высокочастотный звуковой импульс и вычисляет расстояние, зависящее от времени, которое эхо-сигнал возвращается, после отражения от желаемой цели. Скорость звука составляет 341 метр в секунду на воздухе. После того, как расстояние будет рассчитано, оно будет отображаться на ЖК-дисплее.

Принципиальная схема

Все детали, которые были описаны на шаге "Комплектующие" мы должны соединить как описано на рисунке выше.

Код для Ардуино

Скетч, который нужно загрузить в нашу Ардуино Уно следующий:

На этом всё. Хороших вам проектов.

Ардуино+
Больше интересного ↓