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Modulo Sensore Ultrasuoni (HC-SR04)

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Il modulo a ultrasuoni HC-SR04 è un sensore in grado di misurare distanze comprese tra 2 cm e 400 cm utilizzando onde ultrasoniche. È ampiamente impiegato in progetti di robotica e automazione per rilevare ostacoli e misurare distanze. Il modulo è composto da un trasmettitore e un ricevitore ultrasonico che lavorano insieme per inviare e ricevere onde ultrasoniche.

Principio di funzionamento

Il modulo include trasmettitori a ultrasuoni, ricevitore e circuito di controllo. I principi di base sono i seguenti:

  1. Utilizzare un flip-flop IO per generare un segnale di livello alto di almeno 10 μs.

  2. Il modulo invia automaticamente otto impulsi da 40 kHz e rileva se ritorna un segnale a impulsi.

  3. Se il segnale viene rilevato, il livello alto emesso indica la durata del tempo impiegato dall’onda ultrasonica per andare e tornare. Distanza = (tempo del livello alto × velocità del suono (340 m/s)) / 2.

Il diagramma temporale è mostrato di seguito:

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È sufficiente fornire un breve impulso di 10 μs all’ingresso trigger per avviare la misurazione. Il modulo invierà un burst di 8 cicli a ultrasuoni a 40 kHz e alzerà il pin echo. È possibile calcolare la distanza in base all’intervallo di tempo tra l’invio del segnale di trigger e la ricezione del segnale di echo.

Nota

Si consiglia di utilizzare un intervallo di misurazione superiore a 60 ms per evitare interferenze tra il segnale di trigger e quello di ritorno (echo).

Formula:

  • μs / 58 = centimetri

  • μs / 148 = pollici

  • distanza = tempo del livello alto × velocità del suono (340 m/s) / 2

Esempi