Ультразвуковые датчики для Ардуино

Обзор ультразвуковых датчиковКогда мы впервые столкнулись с робототехникой, мы понятия не имели, с чего начать. Мы не знали, какой датчик, где и когда использовать. В этой статье мы поговорим об использовании ультразвуковых датчиков в среде Arduino.

Хотелось бы, чтобы был список с подробным описанием ультразвуковых датчиков, которые можно использовать в робототехнике, и которые точно совместимы с платой Arduino. Но такую информацию нам найти не удалось.

И только поэтому, для вас, в этой статье мы собрали их в кратком обзоре.

Если вы думаете, что мы упустили какой-либо важный вопрос в данной статье, то оставьте нам сообщение в комментариях.

Мы используем ультразвуковые датчики, когда нам нужно, чтобы наш робот мог обнаруживать препятствия в экстремальных условиях, дабы такой датчик не подвержен воздействию пыли, влаги и грязи. Кроме того, ультразвуковой датчик можно использовать в темноте, поскольку свет не влияет на его обнаружительную способность.

В робототехнике ультразвуковые датчики используются в таких решениях, как:

  • обнаружение объекта
  • определение положение объекта
  • отслеживание объекта

Мы описали преимущества ультразвукового датчика. Теперь опишем его недостатки.

На точность измерения ультразвукового датчика могут влиять прозрачные материалы, температура окружающей среды и шум в широком диапазоне частот. Мы можем повысить точность измерения, компенсируя температуру окружающей среды и фильтруя выходной сигнал датчика.

Список ультразвуковых датчиков

HC-SR04

Ультразвуковой датчик HC-SR04
Ультразвуковой датчик HC-SR04
  • Измеряемое расстояние: от 2 до 400 сантиметров;
  • Вход — сигнал запуска: 10 мкс TTL-импульс;
  • Выход: эхо-сигнал. Выходной сигнал уровня TTL, пропорциональный диапазону;
  • Частота обновления: 40 кГц;
  • Угол измерения: 15 градусов;
  • Точность определения дальности: 3 мм;
  • Электропитание: 5В с пиковым током 15мА;
  • Технический паспорт HC-SR04;

HC-SR04 — недорогой датчик, который очень легко использовать с платой микроконтроллера Arduino. Это, безусловно, наиболее часто используемый ультразвуковой датчик в проектах по робототехнике.

Parallax PING

Parallax PING
Датчик Parallax PING
  • Измеряемое расстояние: от 3 до 300 сантиметров;
  • Триггер входа: положительный импульс TTL, 2 мкс мин, 5 мкс типично;
  • Эхо-импульс: положительный импульс TTL, от 115 мкс до 18,5 мс максимум;
  • Частота обновления: 40 кГц;
  • Угол измерения: 20 градусов;
  • Электропитание: 5В с пиковым током 35мА;
  • Информацию по Parallax PING можно найти здесь;

Parallax PING отличается от других датчиков тем, что для триггера и эха используется один контакт. Например, HC-SR04 использует отдельный вывод для триггера и эха. Датчик может обнаруживать объекты в диапазоне от 3 сантиметров до 3 метров. Датчик PING совместим с платой Arduino.

Maxbotix I2CXL-MaxSonar-EZ4

Maxbotix I2CXL-MaxSonar-EZ4
Датчик Maxbotix I2CXL-MaxSonar-EZ4
  • Измеряемое расстояние: от 0 до 765 см;
  • Связь: I2C;
  • Разрешение: 1 см;
  • Частота обновления: 42 кГц;
  • Электропитание: для работы в режиме 3,3 В — 2,7 мА (пиковое значение 50 мА ) и для режима 5 В — 4,4 мА (пиковое значение 100 мА);
  • Maxbotix I2CXL-MaxSonar-EZ4: Технический паспорт;

Maxbotix выпустила полный спектр ультразвуковых датчиков, но мы будем ссылаться только на один датчик — I2CXL-MaxSonar-EZ4.

Он имеет разрешение в 1 сантиметр и может обнаруживать объекты на расстоянии не более 765 сантиметров. Этот датчик предназначен в первую очередь для использования внутри помещений и отличается высокой устойчивостью к шуму.

URM37

URM37
Датчик URM37
  • Измеряемое расстояние: от 2 до 800 см;
  • Связь: выходной уровень RS232 или TTL;
  • Разрешение: 1 см;
  • Точность: 1%;
  • Источник питания: 3,3 В и 5.5В с пиковым током 20мА;

URM37 V4.0 — это датчик, который объединяет (помимо триггера и эха) датчик температуры для более точного измерения. Датчик может использоваться для обнаружения объектов размером от 2 до 800 сантиметров с разрешением 1 сантиметр.

Devantech SRF04/SRF05

Devantech SRF04/SRF05
Датчик Devantech SRF04/SRF05
  • Измеряемое расстояние: от 3 до 300 см для SRF04 // от 1 до 400 см для SRF05;
  • Входной триггер — 10 мкс мин. импульс уровня TTL;
  • Echo Pulse — сигнал положительного уровня TTL, ширина пропорциональна диапазону;
  • Разрешение: 3-4 см;
  • Частота обновления: 40 кГц;
  • Электропитание: 5В с пиковым током 50мА;

Под названием Devantech находятся два ультразвуковых датчика: SRF04 и SRF05. Между этими двумя датчиками есть только одно существенное различие — диапазон варьируется от 3 сантиметров до 3 метров для SRF04 и от 1 сантиметра до 4 метров для SRF05.

Оба датчика имеют одинаковое разрешение — 3-4 сантиметра. Конструкция и режим работы датчиков SRF очень похож на датчик HC-SR04.

Вывод

Выбирайте датчик в зависимости от того, какие характеристики датчика вам нужны для вашего проекта. Надеемся, что мы не зря написали для вас эту обзорную статью. Позже, в других статьях, мы расскажем подробней о каждом из этих датчиков.

С Уважением, МониторБанк

Добавить комментарий