Dans cet article, nous allons connecter le télémètre-sonar à ultrasons HC-SR04 à l'Arduino.
Nécessaire
- -Arduino;
- - capteur à ultrasons HC-SR04;
- - les fils de connexion.
Instructions
Étape 1
L'action du télémètre à ultrasons HC-SR04 est basée sur le principe de l'écholocation. Il émet des impulsions sonores dans l'espace et reçoit un signal réfléchi par un obstacle. La distance à l'objet est déterminée par le temps de propagation de l'onde sonore vers l'obstacle et retour.
L'onde sonore est déclenchée en appliquant une impulsion positive d'au moins 10 microsecondes à la branche TRIG du télémètre. Dès que l'impulsion se termine, le télémètre émet une salve d'impulsions sonores d'une fréquence de 40 kHz dans l'espace devant lui. Dans le même temps, l'algorithme de détermination du temps de retard du signal réfléchi est lancé, et une unité logique apparaît sur la patte ECHO du télémètre. Dès que le capteur détecte le signal réfléchi, un zéro logique apparaît sur la broche ECHO. La durée de ce signal ("Retard d'écho" sur la figure) détermine la distance à l'objet.
Plage de mesure de distance du télémètre HC-SR04 - jusqu'à 4 mètres avec une résolution de 0,3 cm. Angle d'observation - 30 degrés, angle effectif - 15 degrés. La consommation de courant en mode veille est de 2 mA, en fonctionnement - 15 mA.
Étape 2
L'alimentation du télémètre à ultrasons s'effectue avec une tension de +5 V. Les deux autres broches sont connectées à n'importe quel port numérique de l'Arduino, nous nous connecterons à 11 et 12.
Étape 3
Écrivons maintenant un croquis qui détermine la distance jusqu'à l'obstacle et l'envoie au port série. Tout d'abord, nous définissons les numéros des broches TRIG et ECHO - ce sont les broches 12 et 11. Ensuite, nous déclarons le déclencheur en tant que sortie et echo en tant qu'entrée. Nous initialisons le port série à 9600 bauds. A chaque répétition de la boucle(), nous lisons la distance et la sortons vers le port.
La fonction getEchoTiming() génère une impulsion de déclenchement. Il crée juste une impulsion de courant de 10 microsecondes, qui est un déclencheur pour le début du rayonnement par le télémètre d'un paquet sonore dans l'espace. Puis elle se souvient du temps écoulé depuis le début de la transmission de l'onde sonore jusqu'à l'arrivée de l'écho.
La fonction getDistance () calcule la distance à l'objet. Du cours de physique de l'école, on rappelle que la distance est égale à la vitesse multipliée par le temps: S = V * t. La vitesse du son dans l'air est de 340 m/s, le temps en microsecondes que nous connaissons est la "durée". Pour obtenir le temps en secondes, divisez par 1 000 000. Étant donné que le son parcourt deux fois la distance - vers l'objet et vers l'arrière - vous devez diviser la distance en deux. Il s'avère donc que la distance à l'objet S = 34000 cm / sec * durée / 1.000.000 sec / 2 = 1.7 cm / sec / 100, ce que nous avons écrit dans le croquis. Le microcontrôleur effectue la multiplication plus rapidement que la division, j'ai donc remplacé "/100" par l'équivalent "* 0, 01".
Étape 4
En outre, de nombreuses bibliothèques ont été écrites pour fonctionner avec un télémètre à ultrasons. Par exemple, celui-ci: https://robocraft.ru/files/sensors/Ultrasonic/HC-SR04/ultrasonic-HC-SR04.zip. La bibliothèque est installée de manière standard: téléchargez, décompressez dans le répertoire des bibliothèques, qui se trouve dans le dossier avec l'IDE Arduino. Après cela, la bibliothèque peut être utilisée.
Après avoir installé la bibliothèque, écrivons un nouveau croquis. Le résultat de son travail est le même - le moniteur du port série affiche la distance à l'objet en centimètres. Si vous écrivez float dist_cm = ultrasonic. Ranging (INC); dans le croquis, la distance sera affichée en pouces.
Étape 5
Nous avons donc connecté le télémètre à ultrasons HC-SR04 à l'Arduino et en avons reçu des données de deux manières différentes: en utilisant une bibliothèque spéciale et sans.
L'avantage d'utiliser la bibliothèque est que la quantité de code est considérablement réduite et la lisibilité du programme est améliorée, vous n'avez pas à vous plonger dans les subtilités de l'appareil et vous pouvez l'utiliser immédiatement. Mais c'est aussi l'inconvénient: vous comprenez moins bien comment fonctionne l'appareil et quels processus s'y déroulent. Dans tous les cas, la méthode à utiliser dépend de vous.
