HC-SR04 — ультразвуковой датчик расстояния

Описание HC-SR04

Ультразвуковой датчик измерения расстояния или просто ультразвуковой дальномер HC-SR04 представляет собой простое и дешевое решение задачи измерения расстояния. Диапазон измерений составляет: от 2 см до 400 см. Несложный принцип работы и небольшие габариты сделали датчик популярным среди любителей электроники и робототехники.

Как работает дальномер

Принцип работы ультразвукового датчика HC-SR04 основан на хорошо известном явлении эхолокации. При его использовании излучатель формирует акустический сигнал, который отразившись от преграды, возвращается к датчику и регистрируется приемником. Зная скорость распространения ультразвука в воздухе (примерно 340м/с) и время запаздывания между излученным и принятым сигналом, легко рассчитать расстояние до акустической преграды.

Общий вид датчика HC-SR04

HC-SR04
Технические характеристики HC-SR04

Напряжение питания +5В – постоянный ток
Сила тока покоя < 2 мА
Рабочая сила тока 15 мА
Эффективный рабочий угол < 15°
Расстояние измерений от 2 см до 400 см (1 – 13 дюймов)
Разрешающая способность 0.3 см
Угол измерений 30 градусов
Ширина импульса триггера 10 микросекунд
Размеры 45 мм x 20 мм x 15 мм

Пины:

VCC +5 вольт (постоянный ток)
Trig Триггер (INPUT)
Echo Эхо (OUTPUT)
GND Земля

Подключение к микроконтроллеру/Arduino

На выводы питания подается постоянное напряжение 5 В. По даташиту датчик потребляет в рабочем режиме 15 мА. У меня на макете мультиметр показывал потребление ~6.5 мА, но я выполнял замеры расстояния с низкой частотой (единицы герц).

Вход TRIG подключается к любому выводу микроконтроллера. На этот вывод нужно подавать импульсный цифровой сигнал длительностью 10 мкс. По сигналу на входе TRIG датчик посылает пачку ультразвуковых импульсов.
HC-SR04 signalПосле приема отраженного сигнала, датчик формирует на выводе ECHO импульсный сигнал, длительность которого пропорционально расстоянию до преграды. Вывод ECHO нужно подключить к выводу внешнего прерывания или входу схемы захвата таймера, в зависимости от метода измерения длительности сигнала микроконтроллером.

mcu hc-sr04Расчёт расстояния

Расстояние можно посчитать по следующей формуле:

S = Tus/58, [см]

где:
Tus — длительность эхо импульса в микросекундах;
58 — константа.

HC-SR04 datasheet: HC -SR04.pdf

Купить HC-SR04 на AliExpress




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *