286記事目(中国輸入品シリーズ)
こんばんは。いつも読んでいただきありがとうございます。
趣味で中国から面白そう・便利そうな商品を輸入して使ってみています。techemoです。
今日は最近購入した超音波センサーの紹介です。
特徴は
・超音波を出しその跳ね返りを検出
音速から距離を計算できます
・固定治具とコードもセット
・大きいけど軽い(11g)
使い道は
マイコン(ESP32-C3)と組み合わせて距離を測定するモジュールを組んでみました
超音波センサーのためのライブラリは不要で使用例もネットに転がっていたので簡単に遊べます
HC-SR04超音波センサーの配線
VCC → ESP32-C3の3.3V
Trig → ESP32-C3のGPIO 2
Echo → ESP32-C3のGPIO 3
GND → ESP32-C3のGND
HC-SR04超音波センサーは、4つのピンを持っています 。それぞれのピンの機能と一般的な接続方法は以下の通りです。
VCC(ピン1): センサーの動作に必要な電源供給ピンで、通常は+3.3Vの直流電源に接続します 。
GND(ピン4): センサーのグランド(0V)ピンで、マイコンのグランドピンに接続し、電気信号の基準点を共通化します 。
Trig(トリガー)(ピン2): 距離測定を開始するための入力ピンです。このピンに少なくとも10マイクロ秒(µs)のHIGHパルスを与えることで、センサーは超音波パルスを発信します 。トリガーパルスの正確な幅が、センサー内部の超音波バースト生成回路を動作させるために重要です。
Echo(エコー)(ピン3): 超音波パルスが発信された後、このピンはHIGHになります。反射波がセンサーに戻ってくると、このピンはLOWに戻ります。HIGHになっている時間の長さは、超音波が物体に往復する時間、つまり距離に比例します 。
センサーの基本的な動作原理
40kHzの超音波パルスを送信し、その反射波を受信することによって距離を測定するというものです。音波が発信されてから反射波が戻ってくるまでの時間を計測し、音速(約343メートル毎秒、または約0.0343センチメートル毎マイクロ秒)を用いて距離を計算します。計算式は、距離 = (音速 × 時間) / 2 となります 。2で割るのは、計測された時間が音波の往復時間であるためです。HC-SR04の一般的な測定範囲は2cmから400cmで、分解能は約0.3cmだそうです。
今日も最後までお付き合いいただきありがとうございました。
上で紹介した距離測定キットは初心者の方向けに私のネットショップで販売できればと思っていますが
似たようなセンサー単品はAmazonでもそこそこ安く購入できます