Cảm biến siêu âm SRF05

 Cảm biến SRF05 là một loại cảm biến khoảng cách dựa trên nguyên lý thu phát siêu âm. Cảm biến gồm một bộ phát và một bộ thu sóng siêu âm. Sóng siêu âm từ đầu phát truyền đi trong không khí, gặp vật cản (vật cần đo khoảng cách tới) sẽ phản xạ ngược trở lại và được đầu thu ghi lại. Vận tốc truyền âm thanh trong không khí là một giá trị xác định trước, ít thay đổi. Do đó nếu xác định được khoảng thời gian từ lúc phát sóng siêu âm tới lúc nó phản xạ về đầu thu sẽ quy đổi được khoảng cách từ cảm biến tới vật thể. Cảm biến SRF05 cho khoảng cách đo tối đa lên tới 3-4 mét.

Tổng quan

SRF05 có thể thiết lập cách hoạt động thông qua các chân điều khiển MODE. Nối hoặc không nối chân MODE xuống GND cho phép cảm biến được điều khiển thông qua giao tiếp dùng 1 chân hay 2 chân IO.

Cách 1 – Tách riêng chân TRIGGER và ECHO (tương thích với cảm biến SRF04)

Modun cảm biến SRF05 có hai chân TRIGGER và ECHO riêng biệt. Khi chân MODE để trống (chân MODE có điện trở kéo lên VCC, khi để trống nó sẽ nhận mức điện áp VCC) SRF05 sẽ sử dụng cả 2 chân chức năng TRIGGER và ECHO cho việc điều khiển hoạt động của cảm biến.

Từ hình vẽ mô tả trên, để điều khiển SRF05 ở MODE1 cần cấp cho chân TRIGGER một xung điều khiển với độ rộng tối thiểu 10uS. Sau đó một khoảng thời gian, đầu phát sóng siêu âm sẽ phát ra sóng siêu âm, vi xử lý tích hợp trên modun sẽ tự xác định thời điểm phát sóng siêu âm và thu sóng siêu âm. Vi xử lý tích hợp này sẽ đưa kết quả thu được ra chân ECHO. Độ rộng xung vuông tại chân ECHO tỉ lệ với khoảng cách từ cảm biến tới vật thể.

Cách 2: Sử dụng một chân cho cả TRIGGER và ECHO

Ở chế độ này, một chân của vi xử lý sẽ điều khiển quá trình phát xung của cảm biến siêu âm và việc đọc tín hiệu trả về. Yêu cầu lúc đó chân MODE cần được nối đất (GND). Đầu tiên xuất một xung với độ rộng tối thiểu 10uS vào chân TRIGGER-ECHO (chân số 3) của cảm biến. Sau đó vi xử lý tích hợp trên cảm biến sẽ phát ra tín hiệu điều khiển đầu phát siêu âm. Sau 700uS kể từ lúc kết thúc tín hiệu điều khiển, từ chân TRIGGER-ECHO có thể đọc ra một xung mà độ rộng tỉ lệ với khoảng cách từ cảm biến tới vật thể.

Video trên youtube: