Capteur ultrasonique arduino : comment ça marche ?
C. Márquez-Sánchez, C. A. Merlo-Zapata, R. Silva-Ortigoza, J. R. García-Sánchez, M. Antonio-Cruz Instituto Politécnico Nacional, CIDETEC. Domaine de la mécatronique. Adolfo López Mateos Unité professionnelle.
Une fois que la distance de l’objet est connue, elle peut être montrée à l’utilisateur du système. Pour cela, le protocole de communication RS-232 sera utilisé. Avec lequel la distance calculée par le microcontrôleur sera envoyée à un PC et affichée sur une interface graphique. Un diagramme schématique du système est présenté à la figure 1.
Afin de calculer la distance à l’aide de la carte Arduino, la fonction prédéfinie “pulseIn( )” est utilisée. Cette fonction lit une impulsion HIGH ou LOW sur la broche sélectionnée et attend que la broche passe à la logique 1 ou 0, c’est-à-dire qu’elle détecte un changement de front POSITIF ou NEGATIF. Lorsque le changement est détecté, un comptage est lancé qui s’arrêtera dès qu’un autre changement sera détecté, la fonction délivrera alors comme résultat une valeur en microsecondes. A partir de ce résultat, la distance peut être calculée. Pour calculer la distance en cm, il faut tenir compte du fait que la vitesse du son est de 340 m/s ou 29 µs/cm. Ainsi, sachant que le son atteint un objet, rebondit et revient sous forme d’écho, la distance est calculée en prenant simplement le temps écoulé et en le divisant par 29 pour obtenir la distance. Ce résultat doit être divisé par deux, car seule la distance parcourue par l’impulsion au retour ou à l’arrivée sur l’objet est requise, et non les deux. Le code implémenté sur la carte Arduino était le suivant.
Projets avec arduino capteur ultrasonique pdf
Le capteur HC-SR04 est un capteur de distance à ultrasons de faible précision. Il peut être utilisé dans une multitude de projets, tels que les systèmes de détection d’obstacles pour les véhicules ou les robots, les capteurs de présence, etc.
Le son parcourt 0,0343 cm par microseconde, et il faut 29,2 microsecondes pour parcourir un centimètre. Par conséquent, nous pouvons obtenir la distance existante à partir du temps qui s’écoule entre l’émission de l’impulsion et sa réception. Il faut tenir compte du fait que l’impulsion arrive d’abord à l’objet et doit revenir, le trajet est deux fois plus long que ce que l’on veut mesurer.
NewPing est une bibliothèque externe qui améliore les performances et évite certains problèmes rencontrés dans certains types de capteurs de détection de distance. En outre, il comprend certaines fonctions qui facilitent l’obtention des distances. La première étape consiste à le télécharger et à l’installer.
Le code réalisé avec la bibliothèque NewPing est assez simple et en plus d’accepter le capteur ultrasonique HC-SR04, il permet d’utiliser la grande majorité des capteurs qui utilisent l’interface “mesure d’impulsion” à 3 et 4 broches.
Capteur à ultrasons arduino hc-sr04
Pour commencer à utiliser le capteur HC-SR04, vous avez seulement besoin d’une carte Arduino, dans ce tutoriel nous utiliserons une Arduino Uno R3, mais vous pouvez utiliser n’importe quelle carte Arduino, la procédure est la même.
Où la vitesse est la vitesse du son 340m/s, mais nous utiliserons les unités en cm/us car nous travaillerons en centimètres et microsecondes, le temps est le temps que mettent les ultrasons pour atteindre l’objet et revenir au capteur, et la distance parcourue est le double de la distance à l’objet, en remplaçant dans la formule nous avons :
Sur le moniteur série vous verrez les valeurs de la distance que le HC-SR04 détecte, placez un objet devant et faites varier sa distance par rapport au capteur et vérifiez que la distance indiquée sur le moniteur série est correcte.
Capteur ultrasonique arduino led
Avant de commencer à expliquer le capteur à ultrasons, expliquons ce que sont ces derniers. Comme leur nom l’indique, ce sont des sons “très forts”, si forts que l’oreille humaine ne peut les entendre, ils sont inaudibles. Nous parlons de sons dont la fréquence varie à partir de 20KHz.
Les oreilles humaines peuvent entendre des ondes sonores vibrant entre environ 20 fois par seconde (un grondement profond) et environ 20 000 fois par seconde (un sifflement aigu). Cependant, les ultrasons ont une fréquence supérieure à 20 000 Hz et sont donc inaudibles pour l’homme.
Le capteur à ultrasons HC-SR04 utilise un sonar pour déterminer la distance d’un objet comme le font les chauves-souris. Il offre une excellente détection de portée sans contact, avec une grande précision et des lectures stables, dans un boîtier facile à utiliser.
Dans l’image ci-dessous vous pouvez voir les différentes impulsions, du “trigger” du Trigger et ensuite les 8 impulsions de l’émetteur. L’onde sera transmise dans l’air et rebondira sur tout objet situé à moins de 4 mètres et dans un angle de 30°.