Guten Abend: Neues zum Modul hc-sr04
Ich habe mir heute nochmal ein neues Sensormodul besorgt: hc-sr04 bei Segor
und einige Messungen/Versuche gemacht.
Zunächst einmal die Spannungsversorgung bzw. den Strom des Moduls gemessen:
bei +5.0 Volt zieht das Modul 2,4 mA
bei +3,0 Volt zieht das Modul 2,3 mA
Da ändert sich also kaum etwas. Das Modul funktionierte auch noch einwandfrei bei 3 Volt.
Um eine Messung zu starten, soll man, laut Anleitung, einen "positiven" Impuls von mindestens 10 Mikrosekunden auf den "Trig" Pin geben.
Der Trig Pin liegt aber naturgemäss schon auf High. Hier ist übrigens KEIN Pullup, sondern anscheinend ein Konstantstrom verbaut.
Der Strom beträgt 17,7 µA wenn der Pin direkt nach Masse gezogen wird.
Um eine Messung zu starten muss der Pin also erstmal auf LOW gezogen werden, das kann man direkt manuell mit einem Draht auf dem Steckbrett tun.
Dann wird eine Messung eingeleitet.
Der Sender auf dem Modul erzeugt dann ein Pulspaket
8 Impulse mit je 12,7 Mikrosekunden Low und 12,7 Mikrosekunden High,
was einer Frequenz von 39,37 Kiloherz entspricht. Also ein Symetrisches Rechteck
Auf der "Echo" Leitung wird nun, je nach Entfernung, ein "positiver" Impuls zurück geliefert.
Im Ruhezustand liegt dieser Pin auf Low.
Dabei ergaben sich bei mir folgende Werte:
5cm 243us
10cm 621us
20cm 1,135ms
30cm 1,646ms
40cm 2,240ms
50cm 2,800ms
60cm 3,395ms
70cm 3,945ms
80cm 4,585ms
90cm 5,170ms
100cm 5,730ms
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Nun habe ich mal den "Sender" (Transmitter) mit "T" bezeichnet auf der Leiterplatte ausgelötet und einzeln gemessen.
Es zeigt sich eine Kapazität von ca. 2,2 Nanofarad. Ohmisch ist nichts zu messen.
Das sieht also aus wie eine Piezokeramik.
Nun habe ich mit einem Funktionsgenerator den Sender direkt kontinuierlich mit 40 KHz 1 Volt angesteuert.
Somit sendet er kontinuierlich ein Ultraschallsignal aus.
Jetzt habe ich den Prüfaufbau so gestaltet, dass ich einen Abstand, wie für das Projekt gefordert, von 10 cm eingehalten habe.
Auf dem "Trig" Pin des Empfängers hängt der Ossi und ich messe, sofern der Funktionsgenerator eingeschaltet ist,
einen Impuls von 500µs. Das ist also das Reflecktionssignal bei 10cm Abstand
Schalte ich den Tongenerator aus, so messe ich einen Impuls von 70ms.
Somit ist meine erste Idee mit dem Sendemodul auslöten garnicht so verkehrt gewesen.
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Nächster Versuch:
Ich habe den Empfänger runter gelötet und auch vermessen:
Er zeigt auch eine Kapazität von ca. 2nF
Ohmisch ist nichts zu messen, also wieder, vermutlich, eine Piezo.
Nun habe ich den Sender mit dem Funktionsgenerator verbunden und am Empfänger lediglich das Oszilloskop angeschlossen.
Der Sender wurde mit 1 Volt Spitze/Spitze Rechteck angesteuert und bei 10cm Entfernung kann ich am Empfänger eine
hervorragende Sinusschwingung mit kanpp 300 Millivolt messen.
Das ist doch schonmal super.
Ich hab nun den Funktionsgenerator auf 5 Volt Peak to Peak eingestellt.
Nun messe ich am Empfänger, der 10 cm entfernt ist, eine Sinusschwingung mit 800mVolt.
Zum Testen habe ich eine kleine FlipFlop-Schaltung aufgebaut, dies simuliert den Controller.
Mit dem Ultraschallsensor kann ich dieses FlipFlop nun über den Ultraschall einschalten.
Ich habe lediglich noch einen Mosfettranssistor vom Typ IRLML6344 zum Entkoppeln eingefügt.
Diese Konfiguration ergab ziemlich genau 10cm, grössere Entfernung ging in dieser Form nicht, dann müsste das Signal noch verstärkt werden.
Hier ein kurzes Video:
https://www.dropbox.com/s/kv0uejex6y...peckt.mp4?dl=0
Nachtrag:
Ich hab jetzt mal die Frequenz am Sender verändert und siehe da, die beste Übertragung bekomme man bei 40,4KHz
Darüber oder drunter fällt die Amplitude schenll ab.
Signal am Empfänger
39,5 KHz 0,37 Volt
40,0 KHz 0,86 Volt
40,4 KHz 1,74 Volt <--- hier liegt bei meiner Kombination die beste Resonanz
40,9 KHz 0,78 Volt
Siro
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