Ультразвуковой дальномер

Содержание

Как сделать ультразвуковой дальномер на HC-SR04 и Arduino

Ультразвуковой дальномер

Предлагается проект дальномера, основанного на ультразвуковом датчике HC-SR04 и Arduino. Показания датчика отображаются на жидкокристаллическом дисплее, а питание осуществляется от батареи на 9 вольт.

Для начала, необходимо подобрать подходящего размера корпус. Размер зависит от того, какую плату Arduino вы собираетесь использовать (UNO, Mini, Nano, или другую), а также от того, какого размера у вас ЖК-дисплей.

Можно вместо ЖК дисплея использовать миниатюрный светодиодный индикатор на 3 символа. Этого будет вполне достаточно для отображения дистанции в сантиметрах, т.к.

используемый ультразвуковой датчик имеет диапазон измерений от 3 до 400 см.

Прикинем, как будут скомпонованы внутри корпуса детали. Вырежем отверстия под ультразвуковой датчик, под дисплей и под тумблер включения.

Я буду использовать в проекте Arduino Nano, и размещу его на макетной плате. На нижней части Arduino расположен кварцевый генератор. Он довольно высокий, поэтому я для него вырежу отверстие, иначе вся плата будет выступать и занимать гораздо больше места. Тут же на макетной плате будет размещён переменный резистор на 10 кОм.

Приобрести ультразвуковой датчик по очень хорошей цене можно на этом сайте, а Arduino Nano – здесь.

2Электрическая схема ультразвукового дальномера

Теперь рассмотрим схему нашего прибора.

Схема ультразвукового дальномера с HC-SR04 и Arduino

Питание осуществляется от батареи «Крона» 9 В. Тумблер S1 – для включения и выключения прибора. Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ, LCD) подключается по стандартной схеме с потенциометром на 10 кОм для регулировки контрастности. И ЖКИ, и ультразвуковой датчик питаются от 5 В.

3Скетч Arduino для ультразвукового дальномера

Напишем скетч для нашего дальномера:

const int trigPin = 6; // вывод триггера датчика HC-SR04 const int echoPin = 5; // вывод приёмника датчика HC-SR04 #include // подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7); //инициализация ЖКИ void setup() { pinMode(trigPin, OUTPUT); // триггер – выходной пин pinMode(echoPin, INPUT); // эхо – входной digitalWrite(trigPin, LOW); lcd.begin(16, 2); //задаём кол-во строк и символов в строке lcd.setCursor(10, 0); // выравниваем надпись по правому краю lcd.print(“Dist:”); lcd.setCursor(14, 1); lcd.print(“cm”); } void loop() { long distance = getDistance(); // получаем дистанцию с датчика lcd.setCursor(10, 1); lcd.print(” “); // очищаем ЖКИ от предыдущего значения lcd.setCursor(10, 1); lcd.print((String)distance); // выводим новую дистанцию delay(100); } // Определение дистанции до объекта в см long getDistance() { long distacne_cm = getEchoTiming() * 1.7 * 0.01; return distacne_cm; } // Определение времени задержки long getEchoTiming() { digitalWrite(trigPin, HIGH); // генерируем импульс запуска delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); // определение на пине echoPin длительности уровня HIGH, мкс: long duration = pulseIn(echoPin, HIGH); return duration; }

Тут всё просто. Сначала инициализируем ЖКИ на выводах 12, 11, 10, 9, 8 и 7 с помощью библиотеки LiquidCrystal из состава Arduino IDE. Далее привяжем выводы «триггер» и «эхо» дальномера к выводам 6 и 5 платы Arduino. Каждые 100 мс будем запрашивать с детектора расстояние с помощью функции getDistance() и выводить на ЖК-дисплей.

У меня на LCD дисплее имеется дефект, и его левая половина почти не работает. Поэтому я вывожу надписи выровненными по правому краю.

После того как записали скетч в память Arduino, можем собирать прибор. Предлагаемая мной компоновка внутренностей показана на рисунке. Дисплей и датчик я закрепил с помощью термоклея. Он держит достаточно прочно, но при этом даёт возможность снять соединённые детали, если понадобится.

Желательно всё разместить так, чтобы можно было подключиться к USB порту Arduino и поправить «прошивку» при необходимости. Например, изменить выводимый текст или поправить коэффициенты для расчёта дистанции.

Может понадобиться менять контрастность ЖК дисплея, так что также желательно иметь в доступности регулятор потенциометра.

Вариант готового прибора показан на фотографии. Он достаточно компактен и удобен в использовании.

Вариант компоновки ультразвукового дальномераВнешний вид готового ультразвукового дальномера

Но следует иметь в виду несколько важных замечаний при его использовании:

  • Ультразвук лучше отражается от гладких поверхностей, чем от поглощающих (например, мягкого ковра). Поэтому следует выбирать место расположения дальномера при измерении так, чтобы напротив дальномера располагалась гладкая отражающая поверхность (например, стена).
  • Показания прибора могут существенно отличаться в зависимости от угла направления на цель. Поэтому лучше всего провести несколько измерений, немного изменяя угол направления на цель, и взять среднее значение от всех измерений.

4Калибровка ультразвукового дальномера

После небольшого опыта использования данного прибора, выявилось, что измеренное расстояние отличается от действительного, причём чем больше расстояние от датчика до цели, тем больше отклонение. В связи с этим возникла необходимость в корректировке показаний дальномера.

Для этого я измерил на всём рабочем диапазоне датчика (от 0 до 400 см) расстояния и составил таблицу из двух столбцов: реальное расстояние и показания датчика. По этим данным построил график:

График отклонения показаний ультразвукового дальномера

Здесь зелёным цветом показан график для идеального дальномера, как должно быть, а красным – реального, который в моём случае занижает показания.

Зависимость получилась линейная. Прекрасно! Из курса геометрии мы помним, что уравнение прямой, проходящей через две точки: (x − x1)/(x2 − x1) = (y − y1)/(y2 − y1)

Подставив вместо x1, 2 и y1, 2 значения из таблицы и упростив выражение, я получил уравнение для графика измерений ультразвукового дальномера: y = 0,97x + 0,27

В уравнении прямой коэффициент 0,97 возле «икс» является тангенсом угла наклона прямой к оси абсцисс. Назовём его tg(α).

Можно посчитать, что угол наклона прямой равняется 44,13 градусам (арктангенс от 0,97), а в идеальном случае он должен быть равен 45 градусам (и уравнение прямой идеального дальномера очень простое: y = x, то есть каждому измеренному числу соответствует точно такое же реальное расстояние). Постоянная 0,27 – это смещение графика относительно нуля по оси ординат.

Посмотрим на следующий рисунок. Видны два прямоугольных треугольника, приподнятые над осью OX.

Один из катетов, назовём его h, треугольника с углом α равен измеренному дальномером расстоянию Rизм за вычетом константы b, равной 0,27. Катет другого треугольника равен реальному расстоянию Rреал.

У обоих треугольников катеты h равны. Зная длину катета h и тангенс угла α (равный 0,97), мы узнаем реальное расстояние Rреал, поделив, длину катета h на tg(α),

Последовательность коррекции показаний ультразвукового дальномера

Таким образом, для того чтобы скорректировать ошибку при измерениях дальномера, нужно следовать формуле: Rреал = (Rизм − b) / tg(α) = (Rизм − 0,27) / 0,97

В вашем случае коэффициент и константа, естественно, будут отличаться. Эту коррекцию следует внести в скетч для Arduino. После этого ультразвуковой дальномер на датчике HC-SR04 будет показывать расстояние более точно.

Напоследок приведу видеодемонстрацию работы готового ультразвукового дальномера.

Источник: https://soltau.ru/index.php/themes/diy/item/502-kak-sdelat-ultrazvukovoj-dalnomer-na-hc-sr04-i-arduino

Лазерный дальномер. Какой лучше выбрать для работы

Ультразвуковой дальномер

Прежде чем решать, какой лазерный дальномер лучше, надо понять, для чего он нужен, как его можно использовать. Лазерный дальномер нужен тому, кто в силу своей профессиональной деятельности, связан с определением расстояний. Строительство, ремонт, геодезические работы.

По сути это рулетка, но позволяющая получить намного более точный результат. Это важно, например, при составлении технических планов помещений. Более того, при помощи лазерного дальномера время замера сокращается в разы.

Большим плюсом лазерного дальномера в отличие от обычной рулетки является то, что при работе с ним не требуется помощь второго человека.

Возможны измерения в горизонтальной и в вертикальной плоскости.

Основные характеристики лазерного дальномера, которые нужны, чтобы определиться с выбором

Главные элементы конструкции лазерного дальномера: излучатель и отражатель.
Чтобы определить расстояние до объекта, нужно навести на него луч лазера. Прибор измеряет время прохождения луча от исходной точки до объекта и его отражения назад, от объекта до датчика отражателя. На основе этих данных производится вычисление, и результат выводится на дисплей.

  • Основная характеристика дальномера это максимальная дальность измерения. Определяет, какой предельный размер помещений или расстояний между зданиями (или другими поверхностями) может замерить прибор. Дальность зависит от мощности лазерного излучения – чем большее расстояние должен пройти лазерный луч и, отразившись от преграды, вернуться обратно на приемник, тем мощнее требуется лазерное излучение. В различных моделях варьируется в пределах от 15 до 1500 метров. Лазерные дальномеры с максимальной дальностью измерения от 1000 метров имеют высокую цену, и для измерения расстояний с их помощью требуется специальный штатив. В большинстве случаев для работы достаточны показатели максимальной дальности от 15 до 60 метров.
  • Погрешность измерения. Составляет у различных моделей от 1.5 до 3 мм.
  • Количество точек отсчета. Лазерные дальномеры могут иметь от одной до четырех точек отсчета. Расстояние обычно измеряется от передней стенки прибора, где расположен источник и приемник лазерного луча. Кроме этого, расстояние может измеряться от задней стенки прибора или от места крепления штатива.
  • Встроенный прицел. Определенные модели дальномеров оснащены встроенным оптическим прицелом. Такая функция обеспечивает видимость лазерной точки на значительном расстоянии. Это облегчает работу и помогает избежать «промахов».

Обзор популярных моделей лазерных дальномеров

  1. Наиболее популярен в России немецкий бренд Bosch. Выпускает две линейки:
    • Bosch Professional. Цвет корпуса прибора синий. Предназначен для усиленной работы в профессиональной сфере в силу того, что отличается лучшей производительностью и надежностью
    • Bosch DIY. Цвет корпуса зеленый. Преимущественное применение – ремонтные работы в быту и частное домостроение. Может использоваться в профессиональной как вспомогательный инструмент.
  2. Второй по популярности бренд ADA. Родина Гонконг.

    При прочих равных условиях модели этой марки надежны, просты в эксплуатации и обладают бюджетной ценой.

  3. Condtrol – российская торговая марка измерительного инструмента. Преимуществом большинства моделей компактность, функциональность, невысокая цена.

  4. Leica Disto – большинство моделей этого швейцарского бренда имеют высокую пыле– и влагозащищенность, что немаловажно в работе на открытых стройплощадках.
  5. Stabila – немецкий бренд, делающий ставку на производство моделей с ударопрочным корпусом.

    Инженеры этого концерна разработали бесплатное приложение STABILA Measures для передачи измеряемых значений прямо на фотографии стройплощадки или чертежи.

Лазерные дальномеры заслужившие хорошие отзывы пользователей

[affegg id=71]

Какие еще знания пригодятся при выборе лазерного дальномера

Нелишним будет поинтересоваться о наличии резьбы, с помощью которой можно закрепить дальномер на штативе. Использование штатива снижает воздействие «человеческого фактора». Особенно важно использование штатива во время проведения измерительных работ на больших расстояниях, когда даже небольшое отклонение прибора может дать сильную погрешность.

Вес. В данном случае меньше не значит лучше. Если предполагается измерение больших расстояний с использованием штатива, то дальномер по определению не может быть легким, так как в этом случае снижается его устойчивость.

Определенные модели дальномеров укомплектованы специальной отражающей пластиной, одна сторона которой светлая, а другая темная или красная.

Используется в том случае, если поверхность, до которой надо измерить расстояние неровная или темная и поглощает излучение, тогда как гладкая, наоборот, имеет высокую степень отражения.

При измерении расстояния до 30-40 м нужно пользоваться светлой стороной, от 40 см — красной.

Современные лазерные дальномеры это не просто приборы для измерения расстояний. Инженеры научили их измерять площадь стены или объем комнаты, и при этом расчеты прибор делает сам.

Вы выбираете нужную программу – измерение площади или объема, делаете замеры длины, ширины и высоты, фиксируете их в памяти устройства.

После этого прибор автоматически рассчитает площадь и выведет результат на дисплей.

Чтобы измерить высоту строящегося здания с определенной точки на местности, но сделать это не удается, потому что есть помехи, можно воспользоваться функцией «Пифагор». Эта функция есть у всех современных дальномеров. Измеряется высота здания и расстояние до него. Зная эти данные, прибор вычисляет гипотенузу получившегося треугольника.

С помощью дальномера можно вычесть или сложить несколько отрезков.

Какой дальномер лучше лазерный или ультразвуковой

Помимо лазерных дальномеров интернет – магазины предлагают ультразвуковые дальномеры. Принцип работы аналогичен, только вместо лазера используется ультразвук.
Устройство направляет звуковой сигнал в сторону нужного объекта, а затем принимает отраженный сигнал. Расстояние вычисляется исходя из времени, которое ушло на прохождение дистанции.

Сказать, какой дальномер лучше, лазерный или ультразвуковой можно только в условиях конкретной работы. Особенностью ультразвуковых дальномеров является ограниченный рабочий диапазон – до 30 метров.

А также большие, по сравнению с лазерным, колебания точности. Погрешность ультразвукового дальномера может составлять 0.5 – 1%. В условиях дождя, снега, сильного ветра эта погрешность увеличивается.

Главный плюс ультразвукового дальномера, это его цена. Она в разы меньше, чем у лазерного дальномера. Главное, не ошибиться и не приобрести ультразвуковой дальномер с лазерной указкой под видом полноценного лазерного дальномера.

Работать с ультразвуковым прибором можно, когда не требуется точных замеров и предполагаемая длина замеряемых отрезков будет до 30 метров (в отдельных моделях до 60 метров). Или лучше приобрести лазерный дальномер, который, хотя и дороже, но имеет лучшие технические характеристики.

Источник: https://harthaus.ru/stroitelstvo/oborudovanie-instrument-tehnika/lazernyj-dalnomer-kakoj-luchshe/

Ардуино: ультразвуковой дальномер HC-SR04

Ультразвуковой дальномер

Дальномер — это устройство для измерения расстояния до некоторого предмета. Дальномер помогает роботам в разных ситуациях.

Простой колесный робот может использовать этот прибор для обнаружения препятствий. Летающий дрон использует дальномер для баражирования над землей на заданной высоте.

 С помощью дальномера можно даже построить карту помещения, применив специальный алгоритм SLAM.

1. Принцип действия

На этот раз мы разберем работу одного из самых популярных датчиков — ультразвукового (УЗ) дальномера.

Существует много разных модификаций подобных устройств, но все они работают по принципу измерения времени прохождения отраженного звука.

 То есть датчик отправляет звуковой сигнал в заданном направлении, затем ловит отраженное эхо и вычисляет время полета звука от датчика до препятствия и обратно.

Из школьного курса физики мы знаем, что скорость звука в некоторой среде величина постоянная, но зависящая от плотности среды. Зная скорость звука в воздухе и время полета звука до цели, мы можем рассчитать пройденное звуком расстояние по формуле:

s = v*t

где v — скорость звука в м/с, а t — время в секундах.  Скорость звука в воздухе, кстати, равна 340.29 м/с.

Чтобы справиться со своей задачей, дальномер имеет две важные конструктивные особенности. Во-первых, чтобы звук хорошо отражался от препятствий, датчик испускает ультразвук с частотой 40 кГц.

Для этого в датчике имеется пьезокерамический излучатель, который способен генерировать звук такой высокой частоты. Во-вторых, излучатель устроен таким образом, что звук распространяется не во все стороны (как это бывает у обычных динамиков), а в узком направлении.

На рисунке представлена диаграмма направленности типичного УЗ дальномера.

Как видно на диаграмме, угол обзора самого простого УЗ дальномера составляет примерно 50-60 градусов. Для типичного варианта использования, когда датчик детектирует препятствия перед собой, такой угол обзора вполне пригоден. Ультразвук сможет обнаружить даже ножку стула, тогда как лазерный дальномер, к примеру, может её не заметить.

Если же мы решим сканировать окружающее пространство, вращая дальномер по кругу как радар, УЗ дальномер даст нам очень неточную и шумную картину. Для таких целей лучше использовать как раз лазерный дальномер.

Также следует отметить два серьезных недостатка УЗ дальномера. Первый заключается в том, что поверхности имеющие пористую структуру хорошо поглощают ультразвук, и датчик не может измерить расстояние до них.

 Например, если мы задумаем измерить расстояние от мультикоптера до поверхности поля с высокой травой, то скорее всего получим очень нечеткие данные.

Такие же проблемы нас ждут при измерении дистанции до стены покрытой поролоном.

Второй недостаток связан со скоростью звуковой волны. Эта скорость недостаточно высока, чтобы сделать процесс измерения более частым. Допустим, перед роботом есть препятствие на удалении 4 метра. Чтобы звук слетал туда и обратно, потребуется целых 24 мс. Следует 7 раз отмерить, прежде чем ставить УЗ дальномер на летающих роботов.

2. Ультразвуковой дальномер HC-SR04

В этом уроке мы будем работать с датчиком HC-SR04 и контроллером Ардуино Уно. Этот популярный дальномер умеет измерять расстояние от 1-2 см до 4-6 метров. При этом, точность измерения составляет 0.5 — 1 см.

Встречаются разные версии одного и того же HC-SR04. Одни работают лучше, другие хуже. Отличить их можно по рисунку платы на обратной стороне. Версия, которая работает хорошо выглядит так:

А вот версия, которая может давать сбои:

3. Подключение HC-SR04

Датчик HC-SR04 имеет четыре вывода. Кроме земли (Gnd) и питания (Vcc) еще есть Trig и Echo. Оба этих вывода цифровые, так что подключаем из к любым выводам Ардуино Уно:

HC-SR04GNDVCCTrigEcho
Arduino UnoGND+5V32

Принципиальная схема устройства

Внешний вид макета

4. Программа

Итак, попробуем приказать датчику отправить зондирующий ультразвуковой импульс, а затем зафиксируем его возвращение. Посмотрим как выглядит временная диаграмма работы HC-SR04.

На диаграмме видно, что для начала измерения нам необходимо сгенерировать на выводе Trig положительный импульс длиной 10 мкс.

Вслед за этим, датчик выпустит серию из 8 импульсов и поднимет уровень на выводе Echo, перейдя при этом в режим ожидания отраженного сигнала.

Как только дальномер почувствует, что звук вернулся, он завершит положительный импульс на Echo.

Получается, что нам нужно сделать всего две вещи: создать импульс на Trig для начала измерения, и замерить длину импульса на Echo, чтобы потом вычислить дистанцию по нехитрой формуле. Делаем.

int echoPin = 2; int trigPin = 3; void setup() { Serial.begin (9600); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); } void loop() { int duration, cm; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); duration = pulseIn(echoPin, HIGH); cm = duration / 58; Serial.print(cm); Serial.println(” cm”); delay(100); }

Функция pulseIn замеряет длину положительного импульса на ноге echoPin в микросекундах. В программе мы записываем время полета звука в переменную duration. Как мы уже выяснили ранее, нам потребуется умножить время на скорость звука:

s = duration * v = duration * 340 м/с

Переводим скорость звука из м/с в см/мкс:

s = duration * 0.034 м/мкс

Для удобства преобразуем десятичную дробь в обыкновенную:

s = duration * 1/29 = duration / 29

А теперь вспомним, что звук прошел два искомых расстояния: до цели и обратно. Поделим всё на 2:

s = duration / 58

Теперь мы знаем откуда взялось число 58 в программе!

Загружаем программу на Ардуино Уно и открываем монитор  последовательного порта. Попробуем теперь наводить датчик на разные  предметы и смотреть в мониторе рассчитанное расстояние.

Задания

Теперь, когда мы умеем вычислять расстояние с помощью дальномера, сделаем несколько полезных устройств.

  1. Строительный дальномер. Программа каждые 100мс измеряет расстояние с помощью дальномера и выводит результат на символьный ЖК дисплей. Для удобства полученное устройство можно поместить в небольшой корпус и запитать от батареек.
  2. Ультразвуковая трость. Напишем программу, которая будет «пищать» зуммером с различной частотой, в зависимости от измеренного расстояния. Например, если расстояние до препятствия более трех метров — зуммер издает звук раз в пол секунды. При расстоянии 1 метр — раз в 100мс. Менее 10см — пищит постоянно.

Заключение

Ультразвуковой дальномер — простой в использовании, дешевый и точный датчик, который отлично выполняет свою функцию на тысячах роботов.

 Как мы выяснили из урока, у датчика есть недостатки, которые следует учитывать при постройке робота. Хорошим решением может стать совместное использование ультразвукового дальномера в паре с лазерным.

В таком случае, они будут нивелировать недостатки друг друга.

Источник: http://robotclass.ru/tutorials/arduino-sonic-hc-sr04/

Ультразвуковой дальномер: инструкция, модели, отзывы

Ультразвуковой дальномер

Во время строительства важно точно измерять расстояние между предметами. В этом профессионалам отлично помогают ультразвуковые дальномеры. Данные устройства способны быстро измерить площадь. Многие модели оснащаются чипом, который позволяет запоминать и обрабатывать данные. Устройства между собой различаются по точности измерений и функциональной части.

Ультразвуковой дальномер: инструкция по использованию

Для использования дальномера устанавливаются батарейки, а для начала работы следует нажать кнопку включения. Далее пользователь обязан выбрать функцию для устройства.

Если заниматься замером расстояния, следует обратить внимание на единицы измерения. В настройках модели имеется опция сохранения данных. При расчете площади стоит указывать значения.

Для сброса данных нужно выключить дальномер.

При замере расстояния от стены необходимо устанавливать прибор строго перпендикулярно поверхности. При работе с устройством следует обращать внимание на допустимые параметры влажности и температуры, в противном случае прибор может не работать или показывать неточные данные.

Что важно при выборе

При ремонтных работах очень ценится высокая точность и компактность. Оптимальное измеряемое расстояние составляет 20 метров. Батарейки под дальномер, как правило, подбираются серии ААА. Во многих устройствах предусмотрена функция минимума и максимума. Таким образом, можно быстро рассчитывать полученные данные.

Информация на экране должна быть хорошо видна. Стоит обращать внимание и на условия эксплуатации. Так, качественный дальномер способен работать при температуре -10°С. Рабочая влажность оборудования составляет примерно 55 %.

Недорогие дальномеры

На рынке представлено множество недорогих дальномеров, которые производятся с лазерами небольшой мощности. Максимальная дальность действия у них составляет 30 метров, а точность показаний колеблется в районе 94 %.

Многие такие устройства оснащаются качественными датчиками. Кроме того, модели способны работать в экономном режиме. Батарейки, как правило, устанавливаются небольшой емкости.

Названные устройства отличаются по температурному режиму, а рабочая влажность у них в среднем составляет 55 %.

Стандартный ультразвуковой дальномер HC SR04 способен запоминать около 20 значений. Также у моделей предусмотрена опция расчета данных. Батарейки в дальномерах используются серии АА. Также стоит отметить, что в магазинах пользователь способен найти устройства с опцией ых сигналов. Судя по отзывам, для строительных работ такие модели неплохо подходят.

Профессиональные устройства

Профессиональные устройства выделяются большой дальностью действия. В них устанавливаются качественные передатчики. При этом чипы способны запоминать более 50 значений. Некоторые модификации работают и при низких температурах.

Точность определения значений составляет около 98 %. Если рассматривать Arduino (ультразвуковой дальномер), то у него рабочая влажность равняется примерно 50 %.

Экраны в устройствах устанавливаются с высоким разрешением и оснащаются подсветкой.

Также надо помнить, что модели способны быстро рассчитывать площадь. У них малый диаметр лазерной точки. Для проведения ремонтных работ на больших строительных площадках устройства замечательно подходят. Максимальная допустимая температура профессиональных дальномеров – около 55 градусов.

Устройства на 15 метров

Устройства с дальностью действия на 15 м, по отзывам специалистов, неплохо подходят для строительных работ в квартире, но имеют некоторые недостатки. Эти модификации, как правило, оснащаются малыми чипами, которые способны запоминать не более 20 значений.

Кроме того, данные устройства плохо подходят для непрямых расчетов. Также стоит отметить, что у таких моделей редко имеется функция минимума и максимума. Экраны производятся с небольшим разрешением. И многие модификации работают только при плюсовой температуре.

Корпус у них почти всегда защищен от пыли, однако модели отличаются по уровню рабочей влажности.

Модели на 20 метров

Дальномеры на 20 метров в последнее время пользуются большой популярностью и имеют хорошие отзывы. Многие модификации производятся с лазерами большой мощности, однако точки у них отличаются по диаметру. Современные устройства (такие как ультразвуковой дальномер “Ардуино”) хорошо подходят для небольших строительных площадок.

Названные дальнометры различаются по емкости батарей. Некоторые из них оснащаются функцией минимума и максимума. Эти устройства редко применяются для непрямых расчетов по теореме Пифагора. Также стоит отметить, что чипы в них в среднем рассчитаны на запоминание 30 значений. В устройствах имеются разные экраны. А некоторые модификации способны похвастаться качественными подсветками.

Отзывы о модели Bosch PLR 25

Указанный ультразвуковой дальномер отзывы, как правило, получает положительного характера. Модификация имеет массу преимуществ, и среди них можно отметить наличие компактных размеров.

Корпус в устройстве защищен от пыли, а лазер применяется второго класса. Некоторые покупатели хвалят дальномер за высокую точность измерения. Чип в устройстве способен запоминать много данных.

Довольно быстро осуществляется и подключение ультразвукового дальномера. Среди особенностей стоит отметить наличие опции минимума и максимума. Устройство разрешается применять при минусовой температуре.

Купить данный прибор на рынке можно всего за 5388 руб.

Отзывы о модели Bosch PLR 15

Указанный дальномер довольно часто применяется при ремонтных работах. В устройстве хорошо защищен корпус, и он может работать при большой температуре. При этом дальнометр не боится пыли и грязи. Батарейки у него применяются сери ААА. Также стоит отметить, что модель замечательно подходит для расчета данных на большом расстоянии.

Если говорить про минусы, то пользователи отмечают долгое включение прибора. У него применяется слабая батарейка, и модель не способна запоминать много данных. Также стоит отметить, что у дальномера отсутствует опция минимума и максимума. Диаметр лазерной точки составляет 5 мм. Устройства разрешается эксплуатировать даже при температуре 45 градусов. Приобрести его можно по цене от 3588 руб.

Ультразвуковые устройства компании Dexter

Данная компания в основном производит дальномеры для профессиональных строителей. Дальность действия у них равняется примерно 45 м. Некоторые модификации производятся для непрямых расчетов по теореме Пифагора.

Также стоит отметить, что у приборов устанавливаются высокоемкостные батареи серии ААА. Корпус у большинства модификаций защищен от влаги и грязи. Чипы в среднем рассчитаны на хранение более 30 данных. В устройствах имеется опция вычисления значений. Стоит устройство в среднем 5 тыс. руб.

Отзывы о ультразвуковой модели Dexter

Указанный ультразвуковой дальномер имеет хорошие отзывы от покупателей. Устройство хвалят за прочность, а также за отличные параметры. В модификации применяется качественный чип, который способен запоминать данные и обрабатывать их.

У модели предусмотрена опция минимума и максимума. Также стоит отметить, что пользователь способен очень просто менять единицы измерения. Некоторые владельцы выбирают этот прибор за компактность, а купить ультразвуковой дальномер можно за 4278 руб.

Дальномеры компании CONDTROL

Дальномеры компании CONDTROL, как правило, производятся с запоминающими чипами. У многих моделей имеется система защиты. Лазеры применяются второго и третьего класса. Практически во всех приборах предусмотрена функция минимума и максимума. Экраны устанавливаются с высоким разрешением. Как правило, применяются именно строчные дисплеи с подсветками.

Корпус у модификаций хорошо защищен от влаги и отлично подходит для ремонтных работ. У многих моделей имеется опция расчета площади. Минимальная допустимая температура у многих дальномеров равняется -10°С. Купить устройства пользователь может по цене от 5500 руб.

Отзывы о модели CONDTROL X2 plus

Этот ультразвуковой дальномер ценится за свою компактность. У модификации имеется качественный корпус, а лазер применяется второго класса. Батарея у дальномера данной серии используется серии ААА. Она способна долго работать и не разряжаться.

Экран в данном случае имеется строчного типа с подсветкой. Среди особенностей важно упомянуть об опции минимума и максимума. Максимально допустимая температура составляет 45°С. Купить ультразвуковой дальномер пользователь может за 5281 руб.

Источник: http://fb.ru/article/260929/ultrazvukovoy-dalnomer-instruktsiya-modeli-otzyivyi

Ультразвуковой дальномер (HC-SR04)

Ультразвуковой дальномер

Приветствую всех, сегодня мы поговорим об одном из самых популярных модулей из мира Arduino, а именно об ультразвуковом дальномере HC-SR04 (datasheet).

Данный модуль настолько популярен, что не писал о нем разве что ленивый, а это значит, что и нам пришло время рассмотреть его на нашем сайте.

Описание

Модуль HC-SR04 – это бесконтактный ультразвуковой дальномер, измеряющий расстояние от модуля до какого либо объекта.

По команде, модуль генерирует восемь ультразвуковых импульсов частотою 40кГц, после чего переходит в режим прослушивания, и фиксирует время за которое эти импульсы отразились от объекта и вернулись обратно.

Далее, путем не сложных вычислений, это время переводиться в расстояние до объекта. Таким образом, чем быстрее вернуться импульсы обратно, тем ближе объект к модулю.

Как и любое другое устройство, модуль HC-SR04 обладает как преимуществами над другими дальномерами, так и недостатками.

  • К преимуществам можно смело отнести цену, простоту и доступность. Так же на показания дальномера не влияют засветки от солнца, цвет и прозрачность объекта.
  • К недостаткам можно отнести плохое реагирование на пушистые и тонкие предметы. Отсутствие различных режимов и интерфейсов.

Характеристики

  • Рабочее напряжение: 5 В.
  • Рабочий ток: 15 мА.
  • Потребление в режиме тишины: 2 мА.
  • Рабочая частота: 40Гц.
  • Диапазон измерений: 2-400 см.
  • Эффективный угол: 15°.
  • Рабочий угол наблюдения: 30°.
  • Диапазон рабочих температур: 0 ° С до 60 ° С (± 10%).
  • Размеры: 45х20х15 мм.

Распиновка и подключение

  • Vcc – питание 5В.
  • Trig – цифровой вход. Для запуска измерения необходимо подать на этот вход логическую единицу на 10 мкс.

    Следующее измерение рекомендуется выполнять не ранее чем через 50 мс.

  • Echo – цифровой выход.

    После завершения измерения, на этот выход будет подана логическая единица на время, пропорциональное расстоянию до объекта.

  • GND – земля.

Принцип работы

  1. Подать на вывод Trig – HIGH (логическая единица, 5В) длительностью 10-11 мкс. Запуск.
  2. Ультразвуковой дальномер генерирует 8 импульсов на частоте 40 кГц и получает отражение (эхо).
  3. Считать длительность фронтов на выводе Echo (мкс).
  4. Перевести время в дальность до объекта.

Программирование

Работать с ультразвуковым дальномером HC-SR04 довольно просто, т.к. Arduino IDE и ее библиотека Wiring содержат все необходимые функции для работы с данным модулем. [pinMode(), digitalWrite(), LOW, HIGH, delayMicroseconds(), pulseIn()]

Но, если вы хотите сократить программирование к минимуму, вы можете воспользоваться и готовыми решениями в виде библиотек Ultrasonic и NewPing.

Теперь давайте рассмотрим несколько подготовленных мною примеров, где мы попробуем как самостоятельно работать с модулем, так и при помощи различных библиотек.

Примеры

Пример №1 (Самостоятельная работа).

#define TRIGGER_PIN 12 // Вывод Trig подключен к 12-у порту Ардуино. #define ECHO_PIN 11    // Вывод Echo подключен к 11-у порту Ардуино. void setup() {   Serial.begin(9600);             // Инициализация передачи по COM порту.   pinMode(TRIGGER_PIN, OUTPUT);   // Устанавливаем режим работы вывода, как “выход”.   pinMode(ECHO_PIN, INPUT);       // Устанавливаем режим работы вывода, как “вход”.   digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW); // Приводим порт Trig к состоянию по умолчанию.   delayMicroseconds(50);          // Делаем небольшую задержку в 50 мкс. } void loop() {   long duration, cm, inch, mm;        // Объявляем переменные для расчетов.   digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);    // Подаем логическую единицу (5В) на порт Trig (Включаем передатчик).   delayMicroseconds(11);              // Ждем 10-11 мкс.   digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);     // Подаем логический ноль на порт Trig (Выключаем передатчик).   duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH); // Засекаем время ответного импульса на порту Echo.   // Пересчет и вывод результата в сантиметрах.   cm = duration / 58;   Serial.print(“cm: “);   Serial.println(cm);   // Пересчет и вывод результата в миллиметрах.   mm = duration / 5.8;   Serial.print(“mm: “);   Serial.println(mm);   // Пересчет и вывод результата в дюймах.   inch = duration / 148;   Serial.print(“inch: “);   Serial.println(inch);   // Выводим разделитель и ждем 1 секунду.   Serial.println(“”);   delay(1000); }

Пример №2 (Библиотека Ultrasonic).

#include “Ultrasonic.h” #define TRIGGER_PIN 12   // Вывод Trig подключен к 12-у порту Ардуино. #define ECHO_PIN 11      // Вывод Echo подключен к 11-у порту Ардуино. // Создаем объект ultrasonic. Ultrasonic ultrasonic(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN); void setup() {   Serial.begin(9600); // Инициализация передачи по COM порту. } void loop() {   // Вывод расстояния раз в секунду в сантиметрах.   Serial.print(“cm: “);   Serial.println(ultrasonic.Ranging(CM));   // Ждем 1 секунду.   delay(1000); }

Пример №3 (Библиотека NewPing).

#include “NewPing.h” #define TRIGGER_PIN 12   // Вывод Trig подключен к 12-у порту Ардуино. #define ECHO_PIN 11      // Вывод Echo подключен к 11-у порту Ардуино. #define MAX_DISTANCE 400 // Максимальная дистанция в сантиметрах. Чем меньше – тем точнее. // Создаем объект sonar. NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);   void setup() {   Serial.begin(9600); // Инициализация передачи по COM порту. }   void loop() {   // Вывод расстояния раз в секунду в сантиметрах.   Serial.print(“cm: “);   Serial.println(sonar.ping_cm());   // Ждем 1 секунду.   delay(1000); }

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.