Przejdź do głównej zawartości

Czujnik ultradźwiękowy

Dokumentacja czujnika ultradźwiękowego​

1. Wprowadzenie​

Czujnik ultradźwiękowy to urządzenie wykorzystujące fale dźwiękowe do pomiaru odległości obiektu. Emituje falę dźwiękową o określonej częstotliwości (zwykle 40 kHz), a następnie nasłuchuje powrotu tej fali. Obliczając czas potrzebny na powrót echa, czujnik może określić odległość obiektu. Czujniki ultradźwiękowe są powszechnie stosowane w robotyce, automatyce i do wykrywania przeszkód.

2. Charakterystyka techniczna​

  • Napięcie robocze: 5 V DC
  • Prąd roboczy: 15mA
  • Częstotliwość: 40 kHz
  • Maksymalny zasięg: Typowo 4 metry
  • Zasięg minimalny: Typowo 2 cm
  • Wymiary: Różnią się w zależności od modelu (np. HC-SR04: 45 mm x 20 mm x 15 mm)

3. Konfiguracja PIN​

Układ pinów czujnika ultradźwiękowego

3. Korzystanie z czujnika ultradźwiękowego w programie CircuitPython​

Przykład kodu:

import time
import board
from digitalio import DigitalInOut, Direction
import pulseio

trigger = DigitalInOut(board.IO15)
trigger.direction = Direction.OUTPUT
trigger.value = False

echo = pulseio.PulseIn(board.IO16)
echo.pause()
echo.clear()

def measure_distance():
    trigger.value = True
    time.sleep(0.00001)
    trigger.value = False

    echo.clear()
    echo.resume()

    start = time.monotonic()
    while len(echo) == 0:
        if time.monotonic() - start > 0.2:
            echo.pause()
            return None

    echo.pause()
    duration = echo[0] / 1000000  # Convertir à des secondes
    distance = (duration * 34300) / 2
    return distance


while True:
    time.sleep(1)

    print(measure_distance())

Uwagi:

  • Funkcja measure_distance() wysyła impuls i mierzy czas potrzebny do powrotu echa.
  • Prędkość dźwięku służy do obliczania odległości w centymetrach.

4. Typowe zastosowania​

  • Unikanie przeszkód dla robotów
  • Pomiar odległości dla systemów automatyki
  • Systemy wspomagania parkowania
  • Pomiar poziomu cieczy
  • Czujniki zbliżeniowe w systemach bezpieczeństwa