Ping távolságmérés és kalkuláció

A projekt nehézségi szintje: könnyű ()

Ebben a projektben egy HC-SR04 sonárszenzorral végzünk távolságmérést. A mérés eredményét az egyszerűség kedvéért a soros monitorra továbbítjuk. A HC-SR04 aktiválása után 8 cikluson keresztül 40 kHz-es hangimpulzusokat ad ki, majd a mikrofonnal érzékeli ezeknek a visszaverődését. A távolság gyakorlatilag a válaszidő (μs) / 58 = távolság (cm) számolható ki, ennek a számításnak a háttere:

A távolságmérés a hanghullámok visszaverődésének a figyelése alapján történik. A hanghullámok kibocsátási és visszaérkezési idejét ismerve kiszámolható a mérés ideje.

Ezt kell a hangsebességgel beszorozni. Az ehhez szükséges számolásban a csavar, hogy a hangsebesség a légköri nyomás és hőmérséklet függvényében is változik. Jelen esetben csak a hőmérséklet-korrekciót építjük be a számításba, az ehhez szükséges formula:

331.5 + 0.6 * t

Ha a hőmérséklet például 20° C, akkor a hang terjedési sebessége: 331.5 + 0.6 * 20 = 331.5 + 12 = 343.5 m/s, azaz 0.03435 cm/µs. Ebből az is átszámolható, hogy a hangnak 29,112 mikroszekundumra van szüksége egy centiméter megtételéhez (1/0.03435 cm/µs = 29.112 µs/cm). Nyilván a hang esetén az oda-vissza utat is számolni kell, így jön ki a fenti (kerekített)

válaszidő (μs) / 58 = távolság (cm)

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