ماژول آلتراسونیک HC-SR04
آموزش کامل راهاندازی ماژول آلتراسونیک HC-SR04
ماژول آلتراسونیک HC-SR04 یکی از محبوبترین سنسورهای فاصلهسنج برای پروژههای رباتیک و هوشمندسازی است. این سنسور با استفاده از امواج فراصوت 40 کیلوهرتز، فاصلهی جسم تا سنسور را با دقت خوب و سرعت مناسب اندازهگیری میکند. استفاده ساده، قیمت کم و سازگاری با انواع میکروکنترلرها باعث شده HC-SR04 به یکی از اولین انتخابها برای تشخیص مانع تبدیل شود.
---
معرفی عملکرد سنسور
عملکرد ماژول بسیار ساده است:
1. روی پایه Trig یک پالس 10 میکروثانیهای ارسال میکنید.
2. سنسور چند موج آلتراسونیک در فرکانس 40kHz منتشر میکند.
3. موج به جسم برخورد کرده و بازتاب میشود.
4. پایه Echo یک پالس خروجی صادر میکند که مدتزمان HIGH بودن آن دقیقاً برابر با زمان رفتوبرگشت موج است.
5. با اندازهگیری این زمان، فاصله محاسبه میشود.
---
پایههای ماژول HC-SR04
VCC → ورودی تغذیه 5 ولت
GND → زمین مشترک
Trig → ورودی تریگر (شروع اندازهگیری)
Echo → خروجی پالس متناسب با فاصله
---
اتصالات موردنیاز
برای اتصال به Arduino یا هر میکروکنترلر دیگری:
VCC → 5V
GND → GND
Trig → یک پایه دیجیتال (مثلاً D9)
Echo → یک پایه دیجیتال (مثلاً D10)
نکته مهم: اگر با کنترلر 3.3 ولتی کار میکنی (مثل ESP8266)، پایه Echo رو با یک تقسیم مقاومتی به 3.3V تبدیل کن تا آسیبی به برد نرسه.
---
روش اندازهگیری فاصله
بعد از دریافت پالس Echo طول سیگنال HIGH را اندازه میگیریم. سپس با رابطه زیر میتوان فاصله را بدست آورد:
Distance (cm) = Pulse_Width (µs) / 58
یا برای اینچ:
Distance (inch) = Pulse_Width (µs) / 148
---
نکات مهم در استفاده
بهترین دقت وقتی به دست میآید که جسم صاف و سخت باشد (مثل فلز یا دیوار).
سطوح نرم یا زاویهدار ممکن است بازتاب ضعیف ایجاد کنند.
بین دو اندازهگیری حداقل ۶۰ میلیثانیه فاصله بدهید.
ماژول در محیطهای پر سروصدا یا باد شدید ممکن است دچار خطا شود.
فاصله قابل اعتماد: ۲ تا ۴۰۰ سانتیمتر.
---
کاربردها
ربات مسیریاب
تشخیص مانع
سیستم کنترل سطح مایعات
اندازهگیری فاصله و ارتفاع
پروژههای هوشمندسازی و DIY
