quais são as possiveis aplicações para o sensor ultrassônico HC-SR04?
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Resposta:
Sensor Ultrassônico HC-SR04 com Arduino
Sensores ultrassônicos são aplicados como um detectores de objetos e são muito populares principalmente na robótica, onde são utilizados para identificar obstáculos e corrigir continuamente o trajeto feito por um robô.
Por meio da emissão de sinais Ultrassônicos , é possível especificar à distância do sensor até um determinado obstáculo. O range de atuação é da ordem de 4 metros, com distância mínima de medição de 2 cm e incluindo obstáculos dentre de um ângulo de abertura de 15 graus. Vamos conhecer esse sensor e aprender a como interfaceá-lo com nosso Arduino.
Explicação:
O princípio de funcionamento do HC-SR04 consiste na emissão de sinais ultrassônicos pelo sensor e na leitura do sinal de retorno (reflexo/eco) desse mesmo sinal. A distância entre o sensor e o objeto que refletiu o sinal é calculada com base no tempo entre o envio e leitura de retorno.
” Sinais Ultrassônicos são ondas mecânicas com frequência acima de 40 KHz“
Como ouvido humano só consegue identificar ondas mecânicas até a frequência de 20KHz, os sinais emitidos pelo sensor Ultrassônico não podem ser escutados por nós.
O sensor HC-SR04 é composto de três partes principais:
Transmissor Ultrassônico – Emite as ondas ultrassônicas que serão refletidas pelos obstáculos;
Um receptor – Identifica o eco do sinal emitido pelo transmissor;
Circuito de controle – Controla o conjunto transmissor/receptor, calcula o tempo entre a emissão e recepção do sinal;
Funcionamento
O funcionamento consiste em três etapas:
O circuito externo(Arduino) envía um pulso de trigger de pelo menos 10us em nível alto;
Ao receber o sinal de trigger, o sensor envía 8 pulsos de 40khz e detecta se há algum sinal de retorno ou não;
Se algum sinal de retorno for identificado pelo receptor, o sensor gera um sinal de nível alto no pino de saída cujo tempo de duração é igual ao tempo calculado entre o envio e o retorno do sinal ultrassônico;
Por meio desse pulso de saída cujo tempo é igual a duração entre emissão e recepção, nós calculamos a distância entre o sensor e o objeto/obstáculo, por meio da seguinte equação:
Distância = (Tempo de duração do sinal de saída × velocidade do som) / 2
Em que:
Tempo de duração do sinal de saída é o tempo no qual o sinal de output permanece em nível alto;
Velocidade do som = 340 m/s;
Repare que as unidades devem estar coerentes para o resultado da conta ser correto. Assim, se a velocidade do som é dada em metros/segundo, o tempo de duração do sinal de saída deve estar em segundos para que possamos encontrar a distância em metros.