Đo Khoảng Cách Dùng Cảm Biến Siêu Âm SRF05, SRF04
Chào các bạn!
Hôm nay, shop Linh Kiện Điện Tử Nhà
Sóc sẽ giới thiệu với các bạn về cảm biến siêu âm
SRF05, SRF04 và hướng dẫn các bạn đo khoảng cách, sử
dụng cảm biến siêu âm SRF05, SRF04.
I. Thông Số Kỹ Thuật.
1. Điệnáp hoạt động: 5 VDC.
2. Dòng điện tiêu thụ: < 2mA.
3. Tín hiệu đầu ra: Mức cao 5V, mức thấp 0V.
4. Độ chính xác 0.3cm.
5. Góc cảm ứng: <15 độ.
6. Khoảng cách: 2cm - 450cm.
7. Kích thước: 20mm x 45mm x 15mm.
1. VCC: Chân cấp điện áp 5 VDC.
2. Trig: Chân cấp tín hiệu kích hoạt module phát sóng siêu âm.
3. Echo: Chân phát hiện sóng siêu âm phản hồi từ vật cản.
4. Out: Chân này chỉ có trên SRF05. Mình chưa dùng chân này nên cũng chưa rõ chức năng của nó.
5. GND: Chân cấp điện áp 0V.
II. Chức năng các chân.
Cảm biến siêu âm SRF05 có 5 chân, cảm biến siêu âm SRF04 có 4 chân. Chức năng các chân như sau:1. VCC: Chân cấp điện áp 5 VDC.
2. Trig: Chân cấp tín hiệu kích hoạt module phát sóng siêu âm.
3. Echo: Chân phát hiện sóng siêu âm phản hồi từ vật cản.
4. Out: Chân này chỉ có trên SRF05. Mình chưa dùng chân này nên cũng chưa rõ chức năng của nó.
5. GND: Chân cấp điện áp 0V.
III. Nguyên Lý Hoạt Động.
1. Giản đồ xung cảm biến siêu âm SRF05, SRF04.
2. Nhìn vào giản đồ xung ở phía trên ta thấy nguyên lý hoạt động của module cảm biến siêu âm SRF05, SRF04 như sau.
a) Để bắt đầu đo khoảng cách, người dùng cần tạo 1 xung có độ rộng tối thiểu 10us trên chân Trigger để kích hoạt module phát ra sóng siêu âm.
b) Sau khi nhận được tín hiệu trên chân Trigger, module SRF05 sẽ phát ra 8 xung sóng siêu âm ở tần số 40KHz và kéo chân Echo lên mức cao.
c) Module sẽ đợi tín hiệu sóng siêu âm phản hồi, và ngay khi phát hiện ra có tín hiệu phản hồi, nó sẽ kéo chân Echo xuống mức thấp.
d) Bằng cách đo độ rộng mức cao của chân Echo (tính theo đơn vị 'us'), chúng ta có thể tính được khoảng cách từ cảm biến đến vật cản theo đơn vị 'cm' hoặc 'inches'. Nếu không phát hiện được vật cản. Chân Echo sẽ được cảm biến kéo xuống mức thấp sau 30ms.
e) Công thức tính khoảng cách: Gọi t là độ rộng xung mức 1 đo được của chân Echo tính theo đơn vị 'us': khoảng_cách = t/58 (cm) hoặc khoảng_cách = t/148 (inches).
f) Cảm biến siêu âm SRF05, SRF04 có thể thực hiện 20 lần đo khoảng cách trong 1s. Người dùng nên đợi 50ms sau mỗi lần đo khoảng cách để thực hiện lần đo tiếp theo.
a) Để bắt đầu đo khoảng cách, người dùng cần tạo 1 xung có độ rộng tối thiểu 10us trên chân Trigger để kích hoạt module phát ra sóng siêu âm.
b) Sau khi nhận được tín hiệu trên chân Trigger, module SRF05 sẽ phát ra 8 xung sóng siêu âm ở tần số 40KHz và kéo chân Echo lên mức cao.
c) Module sẽ đợi tín hiệu sóng siêu âm phản hồi, và ngay khi phát hiện ra có tín hiệu phản hồi, nó sẽ kéo chân Echo xuống mức thấp.
d) Bằng cách đo độ rộng mức cao của chân Echo (tính theo đơn vị 'us'), chúng ta có thể tính được khoảng cách từ cảm biến đến vật cản theo đơn vị 'cm' hoặc 'inches'. Nếu không phát hiện được vật cản. Chân Echo sẽ được cảm biến kéo xuống mức thấp sau 30ms.
e) Công thức tính khoảng cách: Gọi t là độ rộng xung mức 1 đo được của chân Echo tính theo đơn vị 'us': khoảng_cách = t/58 (cm) hoặc khoảng_cách = t/148 (inches).
f) Cảm biến siêu âm SRF05, SRF04 có thể thực hiện 20 lần đo khoảng cách trong 1s. Người dùng nên đợi 50ms sau mỗi lần đo khoảng cách để thực hiện lần đo tiếp theo.
IV. Demo.
Các bạn tham khảo video demo đo khoảng cách với một số
loại cảm biến siêu âm thông dụng dùng vi điều khiển STM32F0 và code mẫu ở phần
mô tả video.