ماژول اولتراسونیک مسافت‌سنج SRF05

معرفی محصول

ماژول SRF05 یک سنسور اولتراسونیک (فراصوتی) مسافت‌سنج است که برای اندازه‌گیری فاصله اجسام تا سنسور با استفاده از امواج صوتی طراحی شده است. این ماژول قابلیت اندازه‌گیری فاصله با دقت بالا و همچنین پشتیبانی از دو حالت کاری برای کاربری‌های ساده و پیشرفته دارد. به دلیل قیمت مقرون‌به‌صرفه و عملکرد قابل‌اعتماد، SRF05 در پروژه‌های رباتیک، خودروهای خودران، سیستم‌های امنیتی، و پروژه‌های DIY بسیار محبوب است.

مشخصات فنی

• مدل: SRF05
• رنج اندازه‌گیری فاصله: 2 سانتی‌متر تا 4 متر
• زاویه کاری: 15 درجه
• ولتاژ کاری: 5 ولت DC
• جریان مصرفی: حدود 30 میلی‌آمپر
• دقت اندازه‌گیری: ±1 میلی‌متر
• فرکانس کاری: 40 کیلوهرتز (امواج فراصوتی)
• زمان پاسخ‌دهی: کمتر از 50 میلی‌ثانیه
• ابعاد: تقریباً 20x45x15 میلی‌متر

ویژگی‌ها

1. دقت بالا: اندازه‌گیری فاصله با دقت میلی‌متر.
2. دو حالت کاری:
   • حالت استاندارد (Triggers & Echo Pins جداگانه)
   • حالت ساده (Trigger & Echo مشترک روی یک پین).
3. رنج اندازه‌گیری وسیع: از 2 سانتی‌متر تا 4 متر.
4. سرعت بالا: ارسال و دریافت امواج صوتی در کمتر از 50 میلی‌ثانیه.
5. سازگاری: قابلیت اتصال به انواع میکروکنترلرها مانند Arduino، ESP، Raspberry Pi و STM.
6. زاویه کاری محدود: اندازه‌گیری دقیق در زاویه 15 درجه، مناسب برای کاربردهای متمرکز.

اجزای اصلی ماژول

1. فرستنده اولتراسونیک (TX): ارسال امواج فراصوتی برای اندازه‌گیری فاصله.
2. گیرنده اولتراسونیک (RX): دریافت امواج منعکس‌شده از اجسام.
3. مدار داخلی: پردازش امواج دریافت‌شده و تبدیل آن به سیگنال دیجیتال.
4. پایه‌های اتصال:
   • VCC: تغذیه مثبت (+5V)
   • GND: تغذیه منفی
   • Trigger: ارسال سیگنال جهت فعال‌سازی فرستنده.
   • Echo: دریافت سیگنال بازگشتی و محاسبه زمان پرواز.

کاربردها

• رباتیک: اندازه‌گیری فاصله برای جلوگیری از برخورد و مانور ربات.
• سیستم‌های امنیتی و هشدار: شناسایی اشیا در محیط.
• خودروهای خودران: جلوگیری از برخورد با موانع.
• پروژه‌های DIY: مانند اندازه‌گیری فاصله یا ارتفاع در محیط‌های مختلف.
• ربات‌های مسیر‌یاب: کمک به شناسایی مسیر و اجتناب از برخورد با دیواره‌ها.

مزایا

• دقت بالا در اندازه‌گیری فاصله.
• مصرف توان پایین.
• اندازه کوچک و نصب آسان.
• قابلیت استفاده در محیط‌های مختلف (داخلی و خارجی).
• مناسب برای کاربرهای آموزشی و صنعتی.

معایب

• حساسیت به اشیا با سطوح نامتقارن یا بسیار کوچک.
• محدودیت اندازه‌گیری در زاویه کاری 15 درجه.
• کاهش عملکرد در محیط‌های بسیار پر سر و صدا یا دارای نویز اولتراسونیک.

نحوه عملکرد

1. ارسال سیگنال: فرستنده امواج فراصوتی با فرکانس 40 کیلوهرتز را ارسال می‌کند.

2. دریافت سیگنال: امواج منعکس‌شده از جسم توسط گیرنده دریافت می‌شود.

3. محاسبه زمان پرواز: زمان رفت و برگشت موج اندازه‌گیری می‌شود.

4. محاسبه فاصله: فاصله با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

   Distance = (Time × Speed of Sound) / 2

پایه‌ها

• VCC: تغذیه مثبت (+5V)
• GND: تغذیه منفی
• Trigger: ارسال سیگنال برای فعال‌سازی فرستنده (پالس کوتاه).
• Echo: خروجی سیگنال دیجیتال، نشان‌دهنده زمان رفت و برگشت موج.

نکات مهم

• ولتاژ تغذیه باید پایدار و دقیق باشد (5 ولت).
• برای عملکرد دقیق‌تر، فاصله اندازه‌گیری باید در محدوده 2 سانتی‌متر تا 4 متر باشد.
• زاویه کاری محدود است (15 درجه)، بنابراین سنسور باید به‌درستی تنظیم شود.
• بهتر است از کابل‌های کوتاه و بدون نویز برای اتصال پایه‌ها استفاده شود.

جمع‌بندی

ماژول اولتراسونیک SRF05 یک سنسور دقیق و پرکاربرد برای اندازه‌گیری فاصله است که در پروژه‌های رباتیک، سیستم‌های امنیتی، و DIY بسیار محبوب است. این محصول با دقت بالا و قابلیت استفاده راحت، انتخاب مناسبی برای علاقه‌مندان به الکترونیک و ساخت پروژه‌های کنترلی و تعاملی محسوب می‌شود.