ماژول آلتراسونیک SRF04
ماژول SRF04 یک ماژول سنسور فاصله‌ی اولتراسونیک است که برای اندازه‌گیری فاصله با استفاده از امواج صوتی فراصوت (اولتراسونیک) طراحی شده است ، این سنسور از یک فرستنده و یک گیرنده برای ارسال و دریافت امواج صوتی استفاده می‌کند و به کمک زمان برگشت
این امواج فاصله تا جسم مورد نظر را اندازه‌گیری می‌کند.
ماژول SRF04 یکی از نسخه‌های معروف سنسورهای اولتراسونیک است که به‌طور گسترده در پروژه‌های رباتیک ، سیستم‌های اندازه‌گیری فاصله ، و کاربردهای مختلف دیگر استفاده می‌شود
ویژگی‌های اصلی SRF04
1- محدوده اندازه‌گیری :
این ماژول قادر به اندازه‌گیری فاصله‌ها در محدوده‌ی 2 سانتیمتر تا 4 متر است
دقت معمول این سنسور حدود 3 میلی‌متر است
2- ولتاژ کاری :
ولتاژ تغذیه معمولی این ماژول 5 ولت است که برای استفاده در میکروکنترلرهای مختلف مثل آردوینو و Raspberry Pi مناسب است
3- فرکانس کاری :
فرکانس ارسال امواج اولتراسونیک معمولاً 40 کیلوهرتز است
4- پایه‌های اصلی :
VCC : تغذیه 5 ولت
GND : زمین
Trig : پین تحریک (Trigger) برای ارسال سیگنال به سنسور
Echo : پین اکو (Echo) برای دریافت سیگنال برگشتی و اندازه‌گیری زمان بازگشت آن
5- دقت و فاصله اندازه‌گیری :
با توجه به سیگنال برگشتی از پین Echo ، می‌توان زمان بازگشت سیگنال را اندازه‌گیری کرده و فاصله را محاسبه کرد
6- رابط ساده و استفاده راحت :
این سنسور تنها نیاز به دو پین برای ارتباط با میکروکنترلر دارد ، یکی برای تحریک سیگنال (Trig) و یکی برای دریافت سیگنال برگشتی (Echo)
نحوه عملکرد سنسور SRF04
1- فرستادن سیگنال : زمانی که پین Trig به مدت حداقل 10 میکروثانیه به سطح بالا (HIGH) می‌رود ، ماژول یک پالس اولتراسونیک ارسال می‌کند
2- دریافت سیگنال : سیگنال ارسال شده به جسم برخورد کرده و سپس برگشت داده می‌شود ، پین Echo زمانی که سیگنال برگشتی را دریافت کرد ، به مدت زمانی خاص (زمان برگشت سیگنال) سطح بالا (HIGH) می‌شود
3- محاسبه فاصله : میکروکنترلر زمان برگشت سیگنال را اندازه‌گیری کرده و با استفاده از فرمول فاصله را محاسبه می‌کند
مزایای SRF04
* سادگی و ارزان بودن :
این ماژول بسیار ساده در استفاده است و به راحتی می‌توان آن را در پروژه‌های مختلف به‌کار برد
* دقت بالا :
دقت بالای این سنسور برای اندازه‌گیری فاصله‌های کوتاه و میان‌برد مناسب است
* محدوده وسیع :
قابلیت اندازه‌گیری فاصله از 2 سانتیمتر تا 4 متر برای بسیاری از کاربردهای مختلف مناسب است
* مصرف انرژی پایین :
مصرف انرژی این ماژول نسبت به بسیاری از سنسورهای دیگر بسیار پایین است
معایب SRF04
* محدودیت در دقت برای فواصل بزرگ :
این سنسور ممکن است برای فواصل بسیار دور دقیق نباشد ، و دقت آن به مرور کاهش پیدا می‌کند
* محدودیت زاویه اندازه‌گیری :
سنسور اولتراسونیک SRF04 نمی‌تواند زاویه دقیقی برای اندازه‌گیری داشته باشد و تنها قادر به اندازه‌گیری در مسیر مستقیم است
* تداخل امواج :
این سنسور به دلیل استفاده از امواج صوتی ممکن است در حضور منابع صوتی دیگر یا سنسورهای مشابه دچار تداخل شود
کاربردها
1- رباتیک :
در ربات‌ها برای اندازه‌گیری فاصله و جلوگیری از برخورد با موانع
2- سیستم‌های موقعیت‌یابی :
استفاده در سیستم‌های اندازه‌گیری فاصله در اتوماسیون یا صنایع مختلف
3- سیستم‌های ایمنی :
برای اندازه‌گیری فاصله اجسام و اعمال ایمنی به‌طور خودکار
4- سنسورهای فاصله در پروژه‌های DIY :
مناسب برای پروژه‌های خانگی و آموزشی که نیاز به اندازه‌گیری فاصله دارند
نحوه اتصال و استفاده
1- اتصال به آردوینو :
VCC به 5V آردوینو
GND به زمین آردوینو
Trig به یکی از پین‌های دیجیتال (مثلاً D2)
Echo به یکی از پین‌های دیجیتال (مثلاً D3)
2- کتابخانه و کدنویسی :
برای استفاده از این ماژول در آردوینو ، معمولاً از کتابخانه‌های موجود استفاده می‌شود که به شما امکان می‌دهند تا با استفاده از دستورات ساده ، فاصله را محاسبه کرده و نمایش دهید