Távolságmérés

A modul a hangvisszaverődés idejét mérve következtet a távolságra, azaz szonár-elven működik (mint a tengeralattjárók szonárja). Természetesen ez a modul is több néven ismert, például: SRF04 - Ultra-Sonic Ranger.

A mérés egy 10 μs-os TTL impulzussal indítható. Ezt követően a modul 8 cikluson keresztül 40 kHz-es hangimpulzusokat ad ki, majd a mikrofonnal érzékeli ezeknek a visszaverődését. A távolság a
válaszidő (μs) / 58 = távolság (cm)
vagy
válaszidő (μs) / 148 = távolság (inch)
képletekkel számolható ki, ennek a számításnak a háttere:

A méréseket nem érdemes 60 ms-on belül ismételni, mert zavarhatják egymást:

distance_ultrasonic_srf04.pdf

Arduino 5V ↔ HC-SR04 Vcc
Arduino GND ↔ HC-SR04 Gnd
Arduino pin 11 ↔ HC-SR04 "Echo"
Arduino pin 12 ↔ HC-SR04 "Trig"

A modulhoz könyvtár és példaprogramok a Github-ról letölthetők:

• https://github.com/JRodrigoTech/Ultrasonic-HC-SR04
  
• https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/downloads/
  

http://www.micropik.com/PDF/HCSR04.pdf

Az autóknál tolatóradarként funkcionáló szenzort a fenti HC-SR04 szenzorhoz hasonlóan kell vezetékezni és programozni. Azzal szemben ennek az előnye, hogy nagyobb távolságra érzékel és vízálló. Adatlapja:

Üzemi feszültség: DC 5V
Készenléti áramfelvétel: 5mA
Üzemi áramfelvétel: 30mA
Átviteli frekvencia: 40KHz
Maximális távolság: 5M
Holttér: 25cm
Pontosság: 0.5cm
Látószög: <50°
Üzemi hőmérséklet: -10 to 70 °C
Tárolási hőmérséklet: -20 to 80°C
Méret: 41x28.5mm
Vezetékhossz: 2.5m

en: IR obstacle avoidance sensor

Az IR-08H egy szűk tartományban hangolható digitális akadály-érzékelő modul. Technikailag megegyezik az alábbi (eltérő gyártójú) modulokkal: HXJ-38, AD-032, KY-032, KeyesIR, FC-51..

A modul az IR LED-et (SN74LS00) 38 kHz-es frekvencián vezérli, ha az engedélyező-jel (EN) kint van. Az (általában) HS0038B típusú érzékelő a közeli és látószögbe eső tárgyakról vagy felfestésekről visszaverődő jeleket figyeli. A vevőegység tartalmaz AGC (Automatic Gain Control) funkciót; ez egy külső, optikai, 950 nm-es IR szűrő és egy belső, elektronikus, 38 kHz-es sávszűrő, így a vevő csak az adott frekvencián pulzáló infravörös fényt érzékeli.

Egyes fajtákon egy, míg más típusain kettő potméterrel lehet a modult hangolni:

• Működési feszültség: 3.3V .. 5V DC
• Üzemi áram: ≥ 20mA
• Működési hőmérséklet: -10 °C .. 50 °C
• Érzékelési távolság: 2 .. 40 cm
• Kimeneti jel: TTL logikai szintek
• - LOW szint, ha akadály észlelhető
• - HIGH, ha nem észlelt akadályt
• Látószög: ± 35 °

digitalWrite( enablePin, HIGH);     // Enable the internal 38kHz signal.
microDelay( 210);                   // Wait 210µs (8 pulses of 38kHz).
if( digitalRead( outputPin))        // If detector Output is HIGH,
{
    objectDetect = false;           // then no object was detected;
}
else                                // but if the Output is LOW,
{
    microDelay( 395);               // wait for another 15 pulses.
    if( digitalRead( outputPin))    // If the Output is now HIGH,
    {                               // then first Read was noise
        objectDetect = false;       // and no object was detected;
    }
    else                            // but if the Output is still LOW,
    {
        objectDetect = true;        // then an object was truly detected.
    }
}
digitalWrite( enablePin, LOW);      // Disable the internal 38kHz signal.

Az infravörös átvitelről egy áttekintés a Kommunikáció fejezetben, az IR-nél található.
Az Arduino infravörös átvitellel ez a fejezet foglalkozik.

http://irsensor.wizecode.com/

Az Sharp távérzékelők népszerűek olyan projektekhez, melyek pontos távolságmérést igényelnek. Ez az infravörös érzékelő sorozat megbízhatóságával kiemelkedik a többi IR érzékelő sorából. Illesztése a mikrokontrollerekhez egyszerű: az egy analóg kimenet analóg-digitális átalakítóhoz csatlakoztatható távolságmérések elvégzéséhez, vagy a kimenet kompenzátorhoz csatlakoztatható a küszöbérzékeléshez.

A különböző verziónak az érzékelési tartománya nagyjából 10 cm-től 150 cm-ig terjed; a távolságot minden esetben a kimeneti feszültséggel képezik le a mérőegységek.

A legtöbb Sharp típus 3 pólusú JST csatlakozót használ, amely a 3 pólusú JST kábelhez csatlakozik az Sharp távérzékelőkhöz. A hátulról nézve a balról jobbra lévő három csatlakozás a táp (piros), a föld (fekete) és a kimeneti jel (sárga).

A Sharp IR távérzékelők méréshez PSD szenzort használnak:

Fontos tudni, hogy a szenzorok távolság-feszültségkonverziója még véletlenül sem lineáris. A lenti ábrán például a GP2Y0A21YK feszültség -távolsággörbéje látható:

distance_ir_analog_sharp_gp2y0a21yk.pdf
distance_ir_analog_sharp_gp2y0a21yk_new.pdf
distance_ir_analog_sharp_gp2y0a41sk0f.pdf

piros vezeték (táp): Arduino +5V DC
fekete vezeték (föld): Arduino GND
sárga vezeték (jel): Arduino analóg input

GP2Y0A21(YK0F), GP2Y0A41(SK0F):
A szoftverpéldákat ezúttal is a Githubon érdemes keresgélni, például itt: https://github.com/jeroendoggen/Arduino-distance-sensor-library