ماژول آلتراسونیک چیست و چگونه کار میکند؟

مقدمه

دوستان سلام.با یکی دیگه از مجموعه جلسات آموزش arduino در خدمتتون هستیم. قصد داریم با هم دیگه سنسور SRF05 رو راه اندازی کنیم. در جلسه اول این مجموعه ، به معرفی سنسور SRF05 میپردازیم و در جلسه بعد اون رو راه اندازی میکنیم.

معرفی ماژول های آلتراسونیک

ماژول آلتراسونیک چیست؟

این ماژول یه ماژول فاصله سنج هست که با استفاده از اون میتونید فاصله ی یک جسم رو تا سنسور تخمین بزنید.

کاربرد این ماژول ها در کجاست؟

اکثر استفاده این دسته از ماژول ها در رباتیک هست که برای تخمین فاصله ربات از یه جسم یا مانع به کار میره تا بتونه خودش رو تنظیم کنه و درست حرکت کنه.

یک ماژول آلتراسونیک چگونه کار میکند؟

این ماژول ها دو تا پایه دارن به نام ECHO و Trigger که ما میاییم و پایه Trigger رو یه لحظه یک میکنیم (این یک لحظه باید بیشتر از 10 میکرو ثانیه باشه)و خود این ماژول یه سیگنال رو 8 بار با یه پهنای پالس خیلی کم و میفرسته بعدش اون پالسه برمیگرده و به پایه ECHO داده میشه و ما این پایه رو به میکرو وصل میکنیم و با استفاده از یه سری محاسبات فاصله رو بدست میاریم.[post_shop]

آشنایی با ماژول SRF05

اول یه دونه عکس از این ماژول رو ببینید.

این ماژول یه ماژول سبز رنگ هست(این رنگش مهمه چون باهاش کار داریم) که میتونه فاصله رو از رنج 3 سانتی متر الی 5 متر تشخیص بده.معروف هست به آلتراسونیک انگلیسی.یه نمونه دیگه از همین التراسونیک هم هست که به رنگ آبی هست و ارزون هست که چینی هست و خیلی سریع میسوزه.برای کارهای حساس  پیشنهاد میکنم حتما از همین ماژول استفاده کنید.

پایه های این ماژول هم توی عکس زیر اومده:

معرفی پایه های ماژول SRF05

ماژول SRF05 دارای دو ردیف پین است:

• پین هایی که برای پروگرم کردن میکرو PIC هست که روی برد قرار گرفته که پین های سمت راست هستند.
• پین هایی که در اختیار ما هستند و میتوانیم با آن با ماژول ارتباط برقرار کنیم و فاصله را بخوانیم که پین های سمت چپ هستند.

ما با پین های سمت راست کاری نداریم و این پین ها همان ابتدای کار توسط شرکت سازنده پروگرم میشوند.کار ما با پین های سمت چپ است.

معرفی پین های سمت چپ:

1-VCC  یا 5V : این پایه مربوط به تغذیه ماژول است و باید به 5 ولت وصل شود.

2-ECHO Output :این پایه خروجی پایه ECHO هستش که با استفاده از اون و انجام یه سری عملیات ها میتونیم فاصله رو تشخیص بدیم.

3-Trigger :این پایه رو یه لحظه یک میکنیم و خود ماژول یه سیگنال رو برامون میفرسته.

4-Mode :این پایه برای تعیین مد کارکرد ماژول به کار میره(در مورد مد ها به طور کامل در پایین توضیح دادیم)

5-GND:پایه مربوط به ground ماژول که باید به زمین وصل بشه.

مدهای کاری ماژول

این ماژول در دو مد کار میکنه که دیتاشیت ماژول اون ها رو به نام Mode1 و Mode2 نامگذاری کرده که در زیر به تفصیل هر کدومشون رو توضیح دادیم:

مد کاری 1 :

توی این مد پایه های Trigger و Echo از هم جدا هستند.کدهایی که توی سری قبلی این ماژول یعنی  SRF04 کاملا سازگار است و میتوان تمامی کدهایی که توی اون سری رو به کار بردید اینجا هم استفاده کنید.برای این که وارد این مد بشید فقط کافیست به پایه Mode کاری نداشته باشید و چیزی رو هم بهش وصل نکرده باشید.البته این پایه به طور داخلی Pull up شده.شکل زیر رو ببینید:

نحوه عملکرد:ابتدا از طریق پایه Trigger یه پالس با حداقل پهنای 10 میکروثانیه فرستاده میشه (ردیف اول در عکس بالا)که بعد خود ماژول 8 پالس متوالی رو میفرسته(ردیف دوم در عکس بالا) و سپس پالس برگشتی باید حداقل در رنج 100us تا 25ms باشه تا ماژول بتونه فاصله رو تشخیص بده و با استفاده از یه سری محاسبات هم این پهنای پالس به فاصله تبدیل میشه.

[/post_shop]

مد کاری 2:

توی این مد برای راه اندازی پایه های Echo و Trigger یکی میشن.در واقع پایه Echo بدون اتصال میمونه و پایه Trigger هم عمل Trig رو انجام میده و هم نقش پایه Echo رو بازی میکنه.برای این که ماژول هم در این مد کار کنه باید پایه Mode به زمین وصل بشه.شکل زیر رو ببینید:

احتمالا دیگه خودتون میتونید این شکل رو تحلیل کنید.نحوه کارکردش به این شکل هست که ابتدا یه پالس با پهنای حداقل 10 میکروثانیه از طریق پایه مشترک فرستاده میشه(ردیف اول در شکل بالا)بعد خود ماژول 8 تا پالس با پهنای کمتر میفرسته (ردیف دوم در شکل بالا) و سپس نتیجه ی این 8 تا پالس از طریق پایه مشترک به ما داده میشه (بخش قرمز رنگ ردیف اول در شکل بالا)که پهنایی بین 100 میکروثانیه تا 25 میلی ثانیه داره و  با برنامه نویسی میکروکنترلر میتونیم فاصله رو تشخیص بدیم.

خوب دوستان برای این جلسه فک میکنم کافی باشه.ایشالا جلسه بعد ماژول رو به آردوینو وصل میکنیم و  کد راه اندازی اون رو توضیح میدیم.

دوستان عزیز بیشتر دوره های مربوط به این وب سایت رایگان می باشد. در صورت تمایل می توانید به اندازه وسع مالی خود(هر چند ناچیز) جهت پرداخت هزینه های نگهداری وب سایت از ما حمایت کنید:

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید: