Как работает ультразвуковой датчик HC-SR04. Каковы его основные технические характеристики. Для чего применяется HC-SR04 в электронных проектах. Как подключить и использовать HC-SR04 с Arduino.
Принцип работы ультразвукового датчика HC-SR04
Ультразвуковой датчик HC-SR04 предназначен для измерения расстояния до объектов без непосредственного контакта с ними. Принцип его работы основан на отражении ультразвуковых волн от препятствий:
- Датчик излучает короткий ультразвуковой импульс частотой 40 кГц.
- Звуковая волна отражается от препятствия и возвращается к датчику.
- Измеряется время между отправкой сигнала и получением эха.
- На основе времени прохождения сигнала рассчитывается расстояние до объекта.
Такой способ измерения позволяет определять дистанцию с высокой точностью в пределах от 2 см до 4 м. HC-SR04 имеет два ультразвуковых преобразователя — излучатель и приемник, что обеспечивает стабильную работу устройства.
Основные технические характеристики HC-SR04
Ультразвуковой датчик HC-SR04 обладает следующими ключевыми параметрами:
- Диапазон измерения: 2-400 см
- Точность: ±3 мм
- Эффективный угол измерения: 15°
- Частота ультразвука: 40 кГц
- Напряжение питания: 5 В
- Потребляемый ток: 15 мА
- Рабочая температура: -15…+70°C
- Размеры: 45x20x15 мм
Каковы преимущества HC-SR04 по сравнению с другими датчиками расстояния? Этот сенсор отличается простотой использования, низкой стоимостью и хорошей точностью измерений в своем диапазоне. При этом на его работу практически не влияют освещенность, цвет и материал целевого объекта.
Области применения ультразвукового датчика HC-SR04
Благодаря своим характеристикам, HC-SR04 находит широкое применение в различных электронных проектах и устройствах:
- Роботы и автономные транспортные средства — для обнаружения препятствий
- Системы безопасности и сигнализации — для детектирования движения
- Автоматические двери и ворота — для определения приближения объектов
- Парковочные датчики в автомобилях
- Измерение уровня жидкости в резервуарах
- Интерактивные арт-инсталляции
- 3D-сканеры для создания трехмерных моделей объектов
Какие еще сферы применения возможны для HC-SR04? Этот датчик может использоваться везде, где требуется бесконтактное измерение расстояния с точностью до нескольких миллиметров.
Подключение HC-SR04 к Arduino
Для работы с Arduino ультразвуковой датчик HC-SR04 подключается следующим образом:
- VCC — к выводу 5V на Arduino
- GND — к выводу GND
- Trig — к любому цифровому выводу (например, D7)
- Echo — к любому цифровому выводу (например, D8)
Как правильно запрограммировать Arduino для работы с HC-SR04? Необходимо выполнить следующие шаги:
- Подать короткий импульс (10 мкс) на вывод Trig
- Измерить длительность импульса на выводе Echo
- Рассчитать расстояние по формуле: расстояние = (длительность импульса / 2) / 29.1
Для упрощения работы с датчиком рекомендуется использовать готовые библиотеки, например, NewPing.
Особенности использования HC-SR04 в проектах
При работе с ультразвуковым датчиком HC-SR04 следует учитывать некоторые нюансы:
- Минимальное время между измерениями: 50 мс
- Возможны ложные срабатывания при наличии помех
- На точность влияет температура и влажность воздуха
- Сложности при измерении расстояния до мягких поверхностей
- Необходимость калибровки для повышения точности
Как можно улучшить работу HC-SR04 в сложных условиях? Рекомендуется использовать фильтрацию результатов, усреднение нескольких измерений и учет внешних факторов при расчетах.
Сравнение HC-SR04 с другими датчиками расстояния
Как HC-SR04 соотносится с альтернативными решениями для измерения дистанции? Рассмотрим сравнение с некоторыми популярными датчиками:
| Параметр | HC-SR04 | Sharp GP2Y0A21 | VL53L0X |
|---|---|---|---|
| Принцип работы | Ультразвук | ИК-излучение | Лазер |
| Диапазон, см | 2-400 | 10-80 | 5-120 |
| Точность, мм | ±3 | ±10 | ±1 |
| Скорость измерений | Средняя | Высокая | Очень высокая |
| Стоимость | Низкая | Средняя | Высокая |
Выбор конкретного датчика зависит от требований проекта по точности, дальности, скорости и стоимости.
Программирование HC-SR04 на разных платформах
Хотя HC-SR04 чаще всего используется с Arduino, его можно подключить и к другим микроконтроллерам и одноплатным компьютерам. Рассмотрим особенности работы с датчиком на разных платформах:
Arduino
Для Arduino существует множество готовых библиотек, упрощающих работу с HC-SR04. Пример кода с использованием библиотеки NewPing:
#include
#define TRIGGER_PIN 7
#define ECHO_PIN 8
#define MAX_DISTANCE 400
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
delay(50);
unsigned int distance = sonar.ping_cm();
Serial.print("Distance: ");
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm");
}
Raspberry Pi
На Raspberry Pi для работы с HC-SR04 можно использовать библиотеку RPi.GPIO. Пример кода на Python:
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
TRIG = 23
ECHO = 24
GPIO.setup(TRIG,GPIO.OUT)
GPIO.setup(ECHO,GPIO.IN)
try:
while True:
GPIO.output(TRIG, False)
time.sleep(0.1)
GPIO.output(TRIG, True)
time.sleep(0.00001)
GPIO.output(TRIG, False)
while GPIO.input(ECHO)==0:
pulse_start = time.time()
while GPIO.input(ECHO)==1:
pulse_end = time.time()
pulse_duration = pulse_end - pulse_start
distance = pulse_duration * 17150
distance = round(distance, 2)
print("Distance:",distance,"cm")
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
GPIO.cleanup()
ESP8266/ESP32
Для платформ ESP8266 и ESP32 можно использовать тот же подход, что и для Arduino, с небольшими изменениями в коде:
#include
#define TRIGGER_PIN D1
#define ECHO_PIN D2
#define MAX_DISTANCE 400
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
delay(50);
unsigned int distance = sonar.ping_cm();
Serial.printf("Distance: %u cm\n", distance);
}
Какие особенности нужно учитывать при работе с HC-SR04 на разных платформах? Основные принципы остаются неизменными, но могут потребоваться адаптация кода под конкретную платформу и использование соответствующих библиотек.
Применение HC-SR04 в проектах умного дома
Ультразвуковой датчик HC-SR04 может быть эффективно использован в различных проектах умного дома. Рассмотрим несколько примеров:
Автоматическое управление освещением
HC-SR04 можно применить для определения присутствия людей в помещении и автоматического включения/выключения света. Как это работает?
- Датчик устанавливается на потолке или стене
- Постоянно измеряется расстояние до пола или противоположной стены
- При изменении расстояния (появлении человека) включается освещение
- Если изменений нет в течение заданного времени, свет выключается
Умный мусорный бак
HC-SR04 может использоваться для определения уровня заполнения мусорного бака и отправки уведомлений, когда его нужно очистить. Как реализовать такой проект?
- Установить датчик в крышке мусорного бака
- Периодически измерять расстояние до содержимого бака
- При достижении определенного уровня заполнения отправлять уведомление
- Использовать WiFi-модуль (например, ESP8266) для передачи данных
Система охраны периметра
HC-SR04 можно применить для создания простой системы охраны периметра. Как это работает?
- Несколько датчиков размещаются по периметру охраняемой территории
- Постоянно измеряется расстояние до ближайших объектов
- При резком изменении расстояния (появлении нарушителя) срабатывает сигнализация
- Система может быть интегрирована с камерами видеонаблюдения
Какие еще проекты умного дома можно реализовать с помощью HC-SR04? Возможности применения ограничены лишь вашим воображением — от автоматических дверей до систем полива растений.
описание и фото в интерьере
- Коллекция Spectrum
- Семейство Цемент
- Стиль Лофт
- Цвет Желтый
Вариативность рисунка:
- в интерьере
- скачать интерьеры
Характеристики
Размеры
Форма
Квадрат
Упаковка
Для размера: 60×60
| Тип | Кол-во | М² | КГ |
|---|---|---|---|
| Паллета | 30 упак | 43,2 м2 | 1 001 кг |
| Коробка | 4 шт | 1,44 м2 | 33 кг |
Тип обработки поверхности
Поверхность
- Неполированный
Преобладающий цвет коллекции или отпечатка
Цвет
- Желтый
Для какого типа помещения подходит изделие
Тип помещения
- Фасад
- Терраса
- Прихожая
- Гостиная
- Ванна
- Спальня
- Кухня
Мы производим глазурованный и неглазурованный керамогранит.
Глазурованный – поверхность плиты покрыта стекловидным слоем – глазурью. Может быть однотонная или с дополнительно напечатанным рисунком. Поверхность глазурованного керамогранита может быть гладка (полированная или неполированная) и рельефная.
Неглазурованный – однородная плита по всей толщине, без дополнительного нанесения глазури. Поверхность неглазурованного керамогранита может быть гладка (полированная или неполированная) и рельефная.
Тип производства
- Глазурованный керамогранит
Мы производим ректифицированный и не ректифицированный керамогранит. Ректифицированный – керамогранит, торцы которого дополнительно обрабатываются алмазными инструментами для получения идеальной прямоугольной или квадратной формы, что позволяет придать плиткам один размер (монокалибр). Неректифицированный — керамогранит, торцы которого не проходят этап подрезки алмазными инструментами.
Тип обработки края
- Ректифицированная
Дополнительные характеристики
Данная коллекция подходит для укладки
Место укладки
- Универсальный
«Еще этот показатель еще нзывают «»anti-slip»».
Это плитка с особой поверхностью, которая обеспечивает высокое сцепление с обувью, как в сухом состоянии, так и при намокании.
Вся противоскользящая плитка делится на группы в соответствии со степенью сцепления с поверхностями.
Степень скольжения плитки обозначается индексом R9-R-13 в зависимости от того, под каким углом наклона плитка препятствует скольжению:
R9 — 6-9°. Оптимальна для жилых, образовательных и общественных помещений. Входные зоны, лестницы, раздевалки.
R10 — 10-19°. Для применения в складских помещениях, гаражах, уличных зонах, находящихся под навесом.
R11 — 20-27°. Для производственных и складских помещений, пищевых производств (мясопереработка, сыроварни и т.п.), прачечные, автостоянки и гаражи с проникновением осадков.
R12 — 28-35°. Для открытых погрузочно-разгрузочных помещений, стоянок, гаражей, автозаправок и т.д.
R13 — свыше 35°. Специализированные промышленные зоны.»
Противоскольжение
- R10
Геометрическая форма изделия
Геометрическая форма
- Квадрат
Износостойкость – это способность глазурованной плитки противостоять механическим воздействиям, в частности, истиранию.
Данную характеристику важно учитывать при выборе керамогранита для укладки на пол.
Класс 1 (PEI I). Для ванных комнат, туалетов, спален, где не ходят в уличной обуви.
Класс 2 (PEI II). Для жилых комнат, спелен, туалетов и ванных комнат.
Класс 3 (PEI III). Для использования вкачестве напольного покрытия в помещении кухни, прихожей, коридоре, балконе, лоджии и террасе.
Класс 4 (PEI IV). Для помещений с интенсивными нагрузками на напольное покрытие. Подходит для общественных помещений: лестниц, холлов, террасс, балконы и лоджии, а также для укладки в качестве напольного покрытия в гостиницах и офисах.
Класс 5 (PEI V). Для использования в каестве напольного покрытия в общественных помещениях с очень высокой проходимостью – торговых центров, станциях метро, аэропортов, жд вокзалов, на складах и в других производственных помещениях.
Износостойкость
- PEI IV
Керамогранит в этой коллекции
SR 00
SR 01
SR 02
SR 03
SR 04
SR 05
SR 06
SR 07
SR d10
SR d20
SR d30
В интерьере
Светлая гостиная в голубых оттенках
Яркий интерьер детской зоны
Солнечное оформление столовой
Декор Листья в ванной комнате
Кафе в стиле лофт
Яркий интерьер бутика
Где купить?
Официальный
Интернет-магазин Estima
Возможность заказа оплаты и оформления онлайн
перейти
Найти ближайший салон
У нас огромное количество диллеров по всей стране, Вы можете найти удобную для себя точку продаж.
перейти
датчик HC-SR04 — Элград
Корзина
Избранное
Оповещения
Кабинет
ДОСТАВКА И ОПЛАТАПОКУПАТЕЛЮЧАТЫ
Каталог —
Встраиваемые модули
датчик HC-SR04
Общая цена
310 р.
В корзину
Добавить в избранное
Артикул:109370
Производство:China(Китай)
Страна:КИТАЙ
В наличии
Описание
Ультразвуковой датчик расстояния — модуль HC-SR04 использует акустическое излучение для определения расстояния до объекта. Этот бесконтактный датчик обеспечивает высокую точность и стабильность измерений. Диапазон измерений составляет: от 2 см до 400 см. На показания датчика практически не влияют солнечный свет и электромагнитные шумы.
Пины:
• VCC: +5 вольт (постоянный ток)
• Trig : Триггер (INPUT)
• Echo: Эхо (OUTPUT)
• GND: Земля
Необходимые уточнения:
Если HC-SR04 не считывает сигнал эхо, выходной сигнал никогда не преобразуется в LOW.
Датчики Devantec и Parallax обеспечивают время задержки 36 миллисекунд 28 миллисекунд соответственно. Если вы используете скетч, приведенный выше, программа «зависнет» на 1 секунду. Поэтому желательно указывать параметр задержки.
Датчик HC-SR04 плохо работает при измерении расстояний более 10 футов. Время возврата импульса составляет около 20 миллисекунд, так что рекомендуется в таких случаях выставлять время задержки более 20, например, 25 или 30 миллисекунд.
Можно подключить ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 лишь к одному пину Arduino. Для этого необходимо между пинами Триггера и Эхо установить резистор на 2.2 кОм и подключить к Arduino только пин Триггера.
В свободном доступе существует отличная библиотека NewPing, которая еще больше облегчает использование HC–SR04.
Развернуть описание
Технические параметры
| Тип | датчик |
Доставка
Мы осуществляем доставку Транспортными Компаниями и Почтой России.
Доставка Почтой России осуществляется по России в соответствии с утверждёнными тарифами на почтовую пересылку ФГУП «Почта России»
Вы недавно смотрели
датчик HC-SR04
310 р.
Паяльник для станции Lukey-702
Транзистор NPNPNP 2SA1837 + 2SC4793 (пара) ТО-220 (КТ-28)
257 р.
Клемма ножевая VF2-110(8) (КПИ гн — 3.8мм)
7 р.
Микросхема К561КТ3
48 р.
Конденсатор 22 мкФ, 350 В, ECR +85 °С
Диод HER108 (1 А, 1 кВ)
8 р.
Конденсатор МБМ 1 мкФ, 250 В
Микросхема TDA2822M
113 р.40 к.
линейный стабилизатор AMS1117-5.0
80 р.
Стабилитрон BZV55C5V1
Электронный конструктор: Безопасная бомба, Полицейская мигалка. Арт. 204
Дроссель 470 мкГн,
30 р.
Резистор МЛТ-1 330 Ом, 5 %
Резистор MF-1 30 Ом, 5 %
15 р.
генератор сигналов AD9850 DDS (тип2)
2 432 р.
Транзистор PNP SS8550-H SOT-23
Диод 10MQ060N(1H) (2.1 А, 60 В)
Конденсатор К73-9 4700 пФ, 100 В
10 р.
Диод КВ109А 25 В)
Ультразвуковой датчик расстояния— HC-SR04 — SEN-15569
Робот-искатель света
28 ноября 2017 г.
Мы используем детали из набора SparkFun Inventor’s Kit v4.0, чтобы создать робота, ищущего свет, который имитирует поведение одноклеточных организмов.
Избранное Любимый 8
Руководство по подключению преобразователя логического уровня с однополярным питанием
9 августа, 2018
Логический преобразователь с одним источником питания позволяет двунаправленно преобразовывать сигналы от микроконтроллера 5 В или 3,3 В без необходимости использования второго источника питания! Плата обеспечивает выход как для 5 В, так и для 3,3 В для питания ваших датчиков.
Он оснащен резистором PTH для возможности регулировки регулятора напряжения на нижней стороне TXB0104 для устройств на 2,5 В или 1,8 В.
Избранное Любимый 0
Основные светодиодные анимации для начинающих (Arduino)
3 декабря 2019 г.
Давайте повеселимся со светодиодами! Мы еще раз изучим светодиоды с помощью SparkFun RedBoard Qwiic, создадим классные эффекты и заставим эти эффекты работать с помощью датчика.
Избранное Любимый 9
SparkFun Inventor’s Kit Руководство по экспериментам — версия 4.0
15 ноября 2017 г.
Руководство по экспериментам SparkFun Inventor’s Kit (SIK) содержит всю информацию, необходимую для создания всех пяти проектов, включающих 16 схем, в последней версии набора v4.0a.
Избранное Любимый 8
Хакеры в резиденции — ElectricBone
25 июня 2014 г.
Драм-машины и клавишные были стандартом для создания цифровой музыки, но как вам создавать электронную музыку, если вы обучены играть на тромбоне? Один из наших хакеров в резиденции, Карлос Мелло, взял на себя задачу найти решение именно этого вопроса.
Избранное Любимый 4
SparkFun Inventor’s Kit Руководство по экспериментам — v4.1
8 августа 2019 г.
Руководство по экспериментам SparkFun Inventor’s Kit (SIK) содержит всю информацию, необходимую для создания всех пяти проектов, включающих 16 схем, в последней версии набора v4.1.
Избранное Любимый 10
Основной навык:
ПрограммированиеЕсли плате нужен код или она каким-то образом взаимодействует, вам нужно знать, как программировать ее или взаимодействовать с ней. Навык программирования связан с общением и кодом.
2 Программирование
Уровень навыка: Новичок .
Вам потребуется более глубокое понимание того, что такое код и как он работает. Вы будете использовать программное обеспечение начального уровня и инструменты разработки, такие как Arduino. Вы будете иметь дело непосредственно с кодом, но доступны многочисленные примеры и библиотеки. Датчики или экраны будут связываться с последовательным или TTL.
Просмотреть все уровни навыков
Основной навык:
Создание электрических прототиповЕсли для этого требуется питание, вам нужно знать, сколько, что делают все контакты и как их подключить. Возможно, вам придется обращаться к таблицам данных, схемам и знать все тонкости электроники.
2 Электрическое прототипирование
Уровень навыка: Новичок . Вам может потребоваться узнать немного больше о компоненте, например, об ориентации или о том, как его подключить, в дополнение к требованиям к питанию.
Вам нужно будет понять поляризованные компоненты.
Просмотреть все уровни навыков
HC-SR04 — Ультразвуковой датчик
Дом » HC-SR04 — Ультразвуковой датчик
Описание Отзывы (0) Сопутствующие товары (1)
Этот ультразвуковой датчик представляет собой модуль бесконтактного измерения расстояния, который совместим с Arduino или другой системой. Он разработан для простого использования в модульных проектах с промышленными характеристиками.
Характеристики- Диапазон обнаружения: 3 см-4 м
- Лучше всего под углом 30 градусов
- Интерфейс, совместимый с электронным блоком
- Источник питания 5 В постоянного тока
- Подходит для макетов
- Двойной преобразователь
- Готовая библиотека Arduino
| Напряжение питания | 5В |
| Глобальное текущее потребление | 15 мА |
| Ультразвуковая частота | 40 кГц |
| Максимальная дальность | 400 см |
| Минимальный диапазон | 3 см |
| Резолюция | 1 см |
| Длительность триггерного импульса 90 120 | 10 мкс |
| Габаритный размер | 43x20x15 мм |
Механические размеры
Короткий ультразвуковой импульс передается в момент времени 0, отражаясь от объекта.
