HC-SR04 초음파 센서는 무엇입니까 : 작동 및 응용

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HC-SR04 초음파 센서 송신기와 수신기가 포함됩니다. 이 센서는 대물 렌즈로부터의 거리를 알아내는 데 사용됩니다. 여기서 전파를 송수신하는 데 걸리는 시간은 센서와 물체 사이의 거리를 결정합니다. 이 센서는 비접촉 기술을 사용하여 음파를 사용합니다. 이 센서를 사용하면 타겟에 필요한 거리를 손상없이 측정 할 수 있으며 정확한 세부 정보를 제공합니다. 이 센서의 범위는 2cms에서 400cms 사이입니다.

HC-SR04 초음파 센서는 무엇입니까?

HC-SR04는 소나를 사용하여 센서에서 물체까지의 거리를 알아내는 초음파 센서 유형입니다. 높은 정확도와 안정적인 판독 값으로 뛰어난 비접촉 감지 범위를 제공합니다. 그것은 초음파 송신기 및 수신기와 같은 두 개의 모듈을 포함합니다. 이 센서는 방향 및 속도 측정, 도난 경보기, 의료, 소나, 가습기, 무선 충전, 비파괴 검사 및 초음파 검사와 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다.




HCSR04- 초음파 센서

HCSR04- 초음파 센서

HC-SR04 초음파 센서 핀 구성

이 센서에는 4 개의 핀이 포함되어 있으며이 센서의 핀 구성은 아래에서 설명합니다.



  • 핀 1 (Vcc) :이 핀은 센서에 + 5V 전원 공급을 제공합니다.
  • Pin2 (Trigger) :이 핀을 10us 동안 높게 유지하여 초음파를 전송하여 측정을 초기화하는 데 사용되는 입력 핀입니다.
  • Pin3 (Echo) : 이것은 출력 핀으로, 특정 시간 동안 상승하며, 파형이 센서로 다시 돌아 오는 시간과 동일합니다.
  • Pin4 (Ground) : 시스템의 GND에 연결하는 데 사용되는 GND 핀입니다.

풍모

그만큼 HC-SR04 센서의 특징 다음을 포함

  • 그만큼 전원 공급 이 센서에 사용되는 것은 + 5V DC입니다.
  • 치수는 45mm x 20mm x 15mm입니다.
  • 이 센서에 사용되는 대기 전류는<2mA
  • 트리거의 입력 펄스 폭은 10uS입니다.
  • 작동 전류는 15mA입니다.
  • 측정 각도는 30 도입니다.
  • 거리 범위는 2cm ~ 800cm입니다.
  • 해상도는 0.3cm입니다.
  • 유효 각도는<15°
  • 작동 주파수 범위는 40Hz입니다.
  • 정확도는 3mm입니다.

HC-SR04 초음파 센서 작동

HC-SR04 초음파 센서에는 Vcc 핀, 트리거 핀, 에코 핀 및 접지 핀의 4 개의 핀이 있습니다. 이 센서는 타겟과 센서 사이의 정확한 거리를 측정하는 데 사용됩니다. 이 센서는 대부분 음파에서 작동합니다.

이 모듈에 전원이 공급되면 필요한 물체에 부딪히기 위해 공기를 통해 이동하는 음파를 생성합니다. 이 파동은 물체에서 부딪쳤다가 되돌아온 다음 수신기 모듈에 의해 수집됩니다.


여기서 더 많은 거리에 걸리는 시간이 길기 때문에 거리와 시간이 모두 정비례합니다. 트리거 핀이 10µs 동안 높게 유지되면 초음파가 생성되어 음속으로 이동합니다. 따라서 Echo 핀 내에서 수집되는 8주기의 음파 버스트를 생성합니다. 이 초음파 센서는 Arduino와 인터페이스되어 센서와 물체 사이에 필요한 거리를 측정합니다. 거리는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

S = (V x t) / 2

'S'가 필요한 거리 인 경우

‘V’는 소리의 속도

‘t’는 물체를 친 후 음파가 되돌아 오는 데 걸리는 시간입니다.

실제 거리는 값을 2로 나누어 계산할 수 있습니다. 파도가 이동하고 센서에서 돌아 오면 시간이 두 배가되기 때문입니다.

Arduino 보드가있는 HC-SR04 초음파 센서

다음은 HC-SR04 초음파 센서의 예를 보여줍니다. Arduino 보드 . 이 센서는 Arduino 보드와 인터페이스됩니다.

arduino 보드가있는 초음파 센서

Arduino 보드가있는 초음파 센서

이 프로젝트의 필수 구성 요소는 주로 다음과 같습니다. Arduino UNO 보드 , HC-SR04 초음파 센서, 브레드 보드 및 점퍼 와이어. 이 프로젝트의 연결은 다음과 같이 매우 간단합니다.

  • 센서의 VCC 핀은 Arduino의 5V에 연결됩니다.
  • 센서의 Trig 핀은 Arduino의 핀 11에 연결됩니다.
  • 센서의 에코 핀은 Arduino의 핀 12에 연결됩니다.
  • 센서의 GND 핀은 Arduino의 GND 핀에 연결됩니다.

정확한 거리 측정은 HC-SR04 센서를 다양한 유형의 Arduino 보드 .

먼저 센서에 전원을 공급하여이 센서의 GND 핀을 Arduino 보드의 GND 핀에 연결합니다. 그리고 센서를 통해 유입되는 전류가 15mA 미만일 때 Arduino 보드의 전압 공급으로 센서 모듈에 전원을 공급할 수 있습니다. 따라서 Arduino 전류 등급은 센서에 영향을 미치지 않습니다.

기본 배열이 설정되면 Trig & Echo와 같은 센서의 두 핀을 Arduino 보드의 입력 / 출력 핀에 연결합니다. 앞서 논의했듯이 센서의 Trig 핀은 측정 방법을 시작하기 위해 처음에 10us를 유지해야합니다. 따라서이 센서 모듈은 소스에서 매초마다 40,000Hz 주파수의 음파를 생성합니다.

음파가 다시 돌아 오면 Echo 핀은 수신기에서 이러한 파동을 얻을 때까지 활성화됩니다. 시간은 Arduino 보드의 도움으로 측정됩니다.

응용

그만큼 HC-SR04 센서의 응용 다음을 포함하십시오.

  • 이 센서는 두 물체 사이의 속도와 방향을 측정하는 데 사용됩니다.
  • 무선 충전에 사용됩니다.
  • 의료용 초음파
  • 이것은에 사용됩니다 물체 감지 바이 페드, 길 찾기, 로봇과 같은 로봇을 사용하여 장애물을 피하십시오. 장애물 회피
  • 깊이 측정
  • 가습기
  • 이 센서는 센서를 회전시켜 센서 근처에있는 물체를 그리는 데 사용됩니다.
  • 비파괴 검사
  • 이 센서의 구덩이 깊이를 사용하면 물을 통해 파도를 전송하여 우물을 측정 할 수 있습니다.
  • 임베디드 시스템
  • 도난 경보기

따라서 이것은 HC-SR04에 관한 모든 것입니다. 초음파 센서 . 위의 정보에서 마지막으로이 센서는 소나를 사용하여 센서와 물체 사이의 거리를 측정한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 송신기는 고주파 사운드 신호를 보냅니다. 신호가 물체를 발견하면 송신기의 에코 핀으로 다시 반사됩니다. 신호 전송과 수신에 걸리는 시간을 통해 물체까지의 거리를 결정할 수 있습니다. 여기에 질문이 있습니다. 동일한 거리 측정 센서는 무엇입니까?