Ультразвуковой датчик HC-SR04: Как проверить напряжение на выводе ECHO

Question

Ультразвуковой датчик HC-SR04: Как проверить напряжение на выводе ECHO

Я использую ESP8266 с ультразвуковым датчиком HC-SR04. Для датчика требуется входное напряжение 5 В, а также оно будет выводиться на контакты GPIO при напряжении 5 В.

ESP8266 настоятельно рекомендует использовать 3,3 В для контактов GPIO. Я нашел в Интернете некоторые настройки, в которых люди использовали делители напряжения, чтобы понизить напряжение на выводе ECHO.

Пример PI: https://tutorials-raspberrypi.com/raspberry-pi. -ультразвуковой-сенсор-hc-sr04/

Я использую простой мультиметр, который показался мне довольно точным. Когда я подсоединяю ЧЕРНЫЙ шнур к ЭХО, а КРАСНЫЙ к ЗАЗЕМЛЕНИЮ (контактов датчика), я получаю переменные показания напряжения. Я пытаюсь обеспечить поступление 3,3 В от ECHO к моему ESP. Вопросы:

Размещаю ли я черный и красный шнуры в соответствующих местах?
Если да на вопрос 1, то почему я получаю такую переменную показаний?
Как проверить, чтобы на выходе ECHO было только 3,3 В?

@Yousuf, 👍0

2 ответа

Лучший ответ:

▲ 1

Ваши лиды перевернуты. Но это не имеет значения, так как нечего измерять. Вы увидите напряжение (и даже тогда только короткий импульс), когда действительно будет получено эхо.

Чтобы измерить это напряжение, вам понадобится осциллограф.

17 апр 20, @Majenko

Итак, какие у меня показания мультиметра? Он просто продолжает идти вверх и вниз. Он находится в диапазоне от 0 до 5., @Yousuf

Вы активно пингуетесь в это время? Тогда вы можете увидеть, как он реагирует на импульсы., @Majenko

Да, он полностью закреплен. источник 5в. Значит, когда он реагирует на импульсы, он меняет показания болта? Поскольку максимальное показание составляет 5 В, означает ли это, что мои резисторы расположены неправильно, поскольку максимальное напряжение не упало?, @Yousuf

@*chrisl* · Accepted Answer · 2020-04-18 13:33-00:00

Как уже писал Маженко, черный шнур всегда идет на землю, поэтому у вас есть выводы в обратном направлении (хотя это просто означает, что ваш мультиметр покажет отрицательное напряжение, если он в состоянии это сделать).

Но, кроме того, вы не можете легко измерить эхо-импульс с помощью мультиметра. Мультиметр предназначен для измерения либо постоянного напряжения, либо постоянного переменного напряжения. Он не предназначен для измерения пикового сигнала импульсной линии. Некоторые хорошие мультиметры могут это сделать, но большинство из них (определенно основные) не могут этого сделать. Они измеряют напряжение в течение относительно длительного периода времени (больше, чем эхо-импульс) с многократными измерениями (для усреднения шума). Также вы не можете контролировать, когда именно происходит каждое измерение. Таким образом, в зависимости от точного времени, мультиметр может иметь несколько импульсов при измерении (там показание 5 В) или даже полностью отсутствовать импульсы. В этом смысл частоты Найквиста, которая гласит, что частота измерения должна быть выше, чем удвоенная частота сигнала, иначе вы не сможете правильно измерить сигнал.

Эхо-импульс, если вы его получите, будет довольно коротким. При максимальном расстоянии большинства плат ультразвуковых датчиков в 3 м вы получите максимальную длину импульса

3m / (300 m/s) = 0,01s = 10ms

Вы не сможете правильно считать этот импульс с помощью мультиметра. Для этого вам понадобится осциллограф.

Что теперь делать? Если вы хотите убедиться, что используемый делитель напряжения делит вход 5 В на выход 3,3 В, вы можете подключить вход к выводу 5 В (но отсоединить вывод эха). первый). Затем измерьте напряжение на выходе (которое теперь ВЫСОКОЕ все время, а не только во время импульса). Если это 3,3В, то можете быть уверены, что делитель работает правильно. Поскольку ультразвуковой датчик питается от 5 В, он не будет выдавать больше. Таким образом, вы можете быть уверены, что ESP увидит только 3,3 В.