التحكم في جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04 باستخدام بطاقة ESP32

لوحة ESP32 02-02-24

72 0

محاور الدرس

1- تعريف المستشعر جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04

2- المكونات اللازمة للتحكم في حساس الموجات فوق الصوتية HC-SR04 بواسطة بطاقة ESP32

3- مخطط الأسلاك للوحة ESP32 مع مستشعر HC-SR04

4- برمجة لوحة ESP32 مع Micropython لتحديد المسافة بين حساس HC-SR04 والجسم

تعريف المستشعر جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04

جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04 هو وحدة قياس المسافة بالترددات الفوق صوتية. يستخدم هذا الجهاز في العديد من التطبيقات لقياس المسافات بشكل دقيق وكشف العوائق. إليك بعض السمات الرئيسية لجهاز HC-SR04:

1- المبدأ العام: يعتمد الجهاز على إرسال نبضات فوق صوتية (الترددات فوق الصوتية) من المرسل وانتظار استقبال الصدى من العائق المستهدف.

2- التوصيل:

يتألف الجهاز عادةً من مرسل (الذي يُرسل النبضات الفوق صوتية) ومستقبل (الذي يستقبل الصدى).

يحتوي على أربعة أسلاك: VCC (الطاقة)، Trig (الزناد)، Echo (الصدى)، وGND (الأرض).

3- عملية القياس:

يتم تشغيل الجهاز عن طريق إرسال نبض قصير من Trig لتوليد الموجات الفوق صوتية.

يتم استقبال الصدى عبر Echo، ويقوم الجهاز بحساب الزمن اللازم للصدى للعودة.

يمكن استخدام هذا الزمن لحساب المسافة بواسطة معرفة سرعة الصوت في الوسط.

4- التكامل مع الأنظمة:

يستخدم العديد من المهندسين والهواة الجهاز في مشاريع الروبوتات، وأنظمة الأمان، والمشاريع الصناعية الأخرى.

يمكن تكامله بسهولة مع متحكمات مثل ESP32.

5- المواصفات الفنية الشائعة:

مدى الكشف: من 2 سم إلى 400 سم تقريبًا.

جهد التشغيل: 5 فولت أو 3.3 فولت.

تكنولوجيا الاستشعار: الترددات الفوق صوتية.

استخدام جهاز HC-SR04 يتطلب توصيله بمتحكم مناسب، مثل Arduino أو Raspberry Pi، وبرمجة الجهاز لقراءة الإشارات وحساب المسافة بناءً على الإشارات الفوق صوتية المرسلة والمستقبلة.

المكونات اللازمة للتحكم في حساس الموجات فوق الصوتية HC-SR04 بواسطة بطاقة ESP32

للتحكم في حساس الموجات فوق الصوتية HC-SR04 باستخدام بطاقة ESP32، ستحتاج إلى بعض المكونات الأساسية والتوصيلات الصحيحة. إليك قائمة بالمكونات اللازمة وبعض التفاصيل حول التوصيل:

1- بطاقة ESP32:

لوحة ESP32

بطاقة ESP32 هي نوع من الأنظمة على شكل متحكمات صغيرة تعتمد على معالج ESP32 من شركة Espressif Systems. هذه البطاقة تقدم مجموعة واسعة من الميزات والإمكانيات، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الإنترنت الذكي (IoT) والمشاريع الصغيرة والمتوسطة.

2- حساس الموجات فوق الصوتية HC-SR04:

HC-SR04

يتألف HC-SR04 عادةً من 4 أسلاك: VCC، Trig، Echo، وGND.

3- أسلاك التوصيل:

Fils de connexion

أسلاك توصيل لربط بين أقطاب HC-SR04 وبين بطاقة ESP32.

4- لوحة تجارب (Breadboard) :

plaque d'essai

لتسهيل توصيل المكونات والتجارب.

بعد توصيل المكونات، يمكنك استخدام MicroPython كمثال سابق لقراءة بيانات المسافة من HC-SR04 وتوصيلها ببطاقة ESP32. يمكنك استخدام الشيفرة المصدرية التي قدمتها في الإجابة السابقة لتحقيق هذه المهمة.

مخطط الأسلاك للوحة ESP32 مع مستشعر HC-SR04

التوصيلات الأساسية:

قم بتوصيل طرف VCC الخاص بمستشعر HC-SR04 بمنفذ 3.3V الخاص بلوحة ESP32.

قم بتوصيل طرف GND الخاص بمستشعر HC-SR04 بمنفذ GND الخاص بلوحة ESP32.

قم بتوصيل طرف Echo الخاص بمستشعر HC-SR04 بمنفذ GPIO17 الخاص بلوحة ESP32.

قم بتوصيل طرف Trig الخاص بمستشعر HC-SR04 بمنفذ GPIO16 الخاص بلوحة ESP32.

برمجة لوحة ESP32 مع Micropython لتحديد المسافة بين حساس HC-SR04 والجسم

أولًا، تأكد من تثبيت مكتبة hc-sr04 في MicroPython قبل استخدام البرنامج التالي.

import machine
from hcsr04 import HCSR04
import time
جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04 تهيئة 
sensor = HCSR04(trigger_pin=16,echo_pin=17,echo_timeout_us=1000000)
 
while True:
  # تحديد المسافة بين جهاز HC-SR04 و الجسم 
 distance = sensor.distance_cm() 
 # عرض المسافة بين جهاز HC-SR04 و الجسم
 print('distance= ',distance,' cm')
 time.sleep_ms(100)