Ultraschall Abstandssensor HC-SR04 - Versionsgeschichte

Ulrich Schneider: /* Technische Übersicht */

2023-11-02T10:03:17Z

Technische Übersicht

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2023, 12:03 Uhr
Zeile 13:		Zeile 13:


	{\| class="~~mw-datatable~~"		{\| class="wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft		! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft
	! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf, 23. Dezember 2020</ref>		! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf, 23. Dezember 2020</ref>
Zeile 35:		Zeile 35:


	{\| class="~~mw-datatable~~"		{\| class="wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Pin		! style="font-weight: bold;" \| Pin
	! style="font-weight: bold;" \| Funktion <ref name = 'DatenblattHC-SR04'/>		! style="font-weight: bold;" \| Funktion <ref name = 'DatenblattHC-SR04'/>

Ulrich Schneider: /* Umwelteinflüsse auf die Messung */

2023-11-02T10:01:15Z

Umwelteinflüsse auf die Messung

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2023, 12:01 Uhr
Zeile 207:		Zeile 207:
	'''Übersicht der Schallgeschwindigkeit bei Temperatur'''		'''Übersicht der Schallgeschwindigkeit bei Temperatur'''

	{\| class="~~Wikitable~~"		{\| class="wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Temperatur °C		! style="font-weight: bold;" \| Temperatur °C
	! style="font-weight: bold;" \| Temperatur K		! style="font-weight: bold;" \| Temperatur K

Ulrich Schneider: /* Umwelteinflüsse auf die Messung */

2023-11-02T10:01:05Z

Umwelteinflüsse auf die Messung

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2023, 12:01 Uhr
Zeile 207:		Zeile 207:
	'''Übersicht der Schallgeschwindigkeit bei Temperatur'''		'''Übersicht der Schallgeschwindigkeit bei Temperatur'''

	{\| class="~~mw-datatable~~"		{\| class="Wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Temperatur °C		! style="font-weight: bold;" \| Temperatur °C
	! style="font-weight: bold;" \| Temperatur K		! style="font-weight: bold;" \| Temperatur K

Ulrich Schneider: /* Messungen am Empfänger-Sensor */

2023-11-02T10:00:45Z

Messungen am Empfänger-Sensor

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2023, 12:00 Uhr
Zeile 170:		Zeile 170:
	Zur Bewertung, ob eine analoge Möglichkeit zur Ermittlung einer Distanz über den eingehenden Strom besteht, wurde an den Pins des Ultraschallempfängers des HC-SR04 jeweils ein Kabel angelötet. Die ermittelten Werten (Abb. 13) zeigen, dass auf kurzer Distanz unterschiedliche Spannungen gemessen wurden. Diese Werte schwanken trotz gleicher Distanz. Eine analoge Entfernungsmessung ist damit nicht möglich.		Zur Bewertung, ob eine analoge Möglichkeit zur Ermittlung einer Distanz über den eingehenden Strom besteht, wurde an den Pins des Ultraschallempfängers des HC-SR04 jeweils ein Kabel angelötet. Die ermittelten Werten (Abb. 13) zeigen, dass auf kurzer Distanz unterschiedliche Spannungen gemessen wurden. Diese Werte schwanken trotz gleicher Distanz. Eine analoge Entfernungsmessung ist damit nicht möglich.

	{\| class="~~mw-datatable~~"		{\| class="wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Distanz in cm		! style="font-weight: bold;" \| Distanz in cm
	! style="font-weight: bold;" \| Spannung in mA		! style="font-weight: bold;" \| Spannung in mA

Lukas Honelage: /* Technische Übersicht */

2021-03-19T16:26:51Z

Technische Übersicht

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:26 Uhr
Zeile 15:		Zeile 15:
	{\| class="mw-datatable"		{\| class="mw-datatable"
	! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft		! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft
	! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf 23.~~12.~~2020</ref>		! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf, 23. Dezember 2020</ref>
	\|-		\|-
	\| Spannungsversorgung<br/> \|\| VCC 5 V <br/>		\| Spannungsversorgung<br/> \|\| VCC 5 V <br/>

Lukas Honelage: /* Messkette */

2021-03-19T16:25:58Z

Messkette

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:25 Uhr
Zeile 77:		Zeile 77:


	[[Datei:Messkette HC-SR04 Bild Platine.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 4: Interner Schaltplan des Moduls <ref> BANGGOOD: ''Ultraschallmodul HC-SR04''. URL: https://www.banggood.com/Wholesale-Geekcreit-Ultrasonic-Module-HC-SR04-Distance-Measuring-Ranging-Transducers-Sensor-DC-5V-2-450cm-p-40313.html?akmClientCountry=America&&utm_source=google&utm_medium=cpc_ods&utm_campaign=arvin-cam-sds-view-telscope-content-pc&utm_content=arvin&gclid=Cj0KCQiA2af-BRDzARIsAIVQUOdUqObSv6DEN3AAWBKRlD20KRye4_nSknpvvVbfCFtrdvdgr818smgaAuVREALw_wcB&cur_warehouse=UK 20. Januar 2021</ref>]]		[[Datei:Messkette HC-SR04 Bild Platine.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 4: Interner Schaltplan des Moduls <ref> BANGGOOD: ''Ultraschallmodul HC-SR04''. URL: https://www.banggood.com/Wholesale-Geekcreit-Ultrasonic-Module-HC-SR04-Distance-Measuring-Ranging-Transducers-Sensor-DC-5V-2-450cm-p-40313.html?akmClientCountry=America&&utm_source=google&utm_medium=cpc_ods&utm_campaign=arvin-cam-sds-view-telscope-content-pc&utm_content=arvin&gclid=Cj0KCQiA2af-BRDzARIsAIVQUOdUqObSv6DEN3AAWBKRlD20KRye4_nSknpvvVbfCFtrdvdgr818smgaAuVREALw_wcB&cur_warehouse=UK, 20. Januar 2021</ref>]]
	[[Datei:Schaltplan HC-SR04.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 5: Interner Schaltplan des Moduls<ref> PC Services: ''HC-SR04''. URL: http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/HC-SR04-cct.pdf, 15. Januar 2021 </ref>]]		[[Datei:Schaltplan HC-SR04.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 5: Interner Schaltplan des Moduls<ref> PC Services: ''HC-SR04''. URL: http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/HC-SR04-cct.pdf, 15. Januar 2021 </ref>]]

Lukas Honelage: /* Messkette */

2021-03-19T16:25:15Z

Messkette

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:25 Uhr
Zeile 78:		Zeile 78:

	[[Datei:Messkette HC-SR04 Bild Platine.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 4: Interner Schaltplan des Moduls <ref> BANGGOOD: ''Ultraschallmodul HC-SR04''. URL: https://www.banggood.com/Wholesale-Geekcreit-Ultrasonic-Module-HC-SR04-Distance-Measuring-Ranging-Transducers-Sensor-DC-5V-2-450cm-p-40313.html?akmClientCountry=America&&utm_source=google&utm_medium=cpc_ods&utm_campaign=arvin-cam-sds-view-telscope-content-pc&utm_content=arvin&gclid=Cj0KCQiA2af-BRDzARIsAIVQUOdUqObSv6DEN3AAWBKRlD20KRye4_nSknpvvVbfCFtrdvdgr818smgaAuVREALw_wcB&cur_warehouse=UK 20. Januar 2021</ref>]]		[[Datei:Messkette HC-SR04 Bild Platine.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 4: Interner Schaltplan des Moduls <ref> BANGGOOD: ''Ultraschallmodul HC-SR04''. URL: https://www.banggood.com/Wholesale-Geekcreit-Ultrasonic-Module-HC-SR04-Distance-Measuring-Ranging-Transducers-Sensor-DC-5V-2-450cm-p-40313.html?akmClientCountry=America&&utm_source=google&utm_medium=cpc_ods&utm_campaign=arvin-cam-sds-view-telscope-content-pc&utm_content=arvin&gclid=Cj0KCQiA2af-BRDzARIsAIVQUOdUqObSv6DEN3AAWBKRlD20KRye4_nSknpvvVbfCFtrdvdgr818smgaAuVREALw_wcB&cur_warehouse=UK 20. Januar 2021</ref>]]
	[[Datei:Schaltplan HC-SR04.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 5: Interner Schaltplan des Moduls<ref> PC Services: ''HC-SR04''. URL: http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/HC-SR04-cct.pdf 15. Januar 2021 </ref>]]		[[Datei:Schaltplan HC-SR04.jpg\|400px\|thumb\|links\|Abbildung 5: Interner Schaltplan des Moduls<ref> PC Services: ''HC-SR04''. URL: http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/HC-SR04-cct.pdf, 15. Januar 2021 </ref>]]

	===Schaltkreis des HC-SR04===		===Schaltkreis des HC-SR04===

Lukas Honelage: /* Signale des HC-SR04 des HC-SR04 */

2021-03-19T16:23:46Z

Signale des HC-SR04 des HC-SR04

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:23 Uhr
Zeile 133:		Zeile 133:
	Um eine Messung durchzuführen, muss der Trigger-Eingang für 10µs (0,00001s) auf High gesetzt werden. Im Anschluss sendet der Sensor acht kurze Rechteckwellen von 40kHz in ungefähr 200µs (0,0002s). Direkt danach wird der Echo Pin auf		Um eine Messung durchzuführen, muss der Trigger-Eingang für 10µs (0,00001s) auf High gesetzt werden. Im Anschluss sendet der Sensor acht kurze Rechteckwellen von 40kHz in ungefähr 200µs (0,0002s). Direkt danach wird der Echo Pin auf
	High gesetzt. Das Signal bleibt solange auf High bis das reflektierende Signal wieder empfangen wird. Wenn kein reflektierendes Signal zurückkommt, wird nach 170ms (0,17s) der Pin zurück auf Low gesetzt. Die Messung wird als gescheitert betrachtet. Dieser Prozess ist in Abbildung 10 visualisiert dargestellt. [https://www.mikrocontroller.net/attachment/218122/HC-SR04_ultraschallmodul_beschreibung_3.pdf]		High gesetzt. Das Signal bleibt solange auf High bis das reflektierende Signal wieder empfangen wird. Wenn kein reflektierendes Signal zurückkommt, wird nach 170ms (0,17s) der Pin zurück auf Low gesetzt. Die Messung wird als gescheitert betrachtet. Dieser Prozess ist in Abbildung 10 visualisiert dargestellt. [https://www.mikrocontroller.net/attachment/218122/HC-SR04_ultraschallmodul_beschreibung_3.pdf]
	[[Datei:HC-SR04 Timing_Bild.jpg\|300px\|thumb\|links\|Abbildung 10: Prinzipien der Entfernungsmessung <ref> Wolles Elektronikkiste: ''HC-SR04 und JSN-SR04T-2.0 Abstandssensoren'' URL: https://wolles-elektronikkiste.de/hc-sr04-und-jsn-sr04t-2-0-abstandssensoren 20. Januar 2021</ref>]]<br><br>		[[Datei:HC-SR04 Timing_Bild.jpg\|300px\|thumb\|links\|Abbildung 10: Prinzipien der Entfernungsmessung <ref> Wolles Elektronikkiste: ''HC-SR04 und JSN-SR04T-2.0 Abstandssensoren'' URL: https://wolles-elektronikkiste.de/hc-sr04-und-jsn-sr04t-2-0-abstandssensoren, 20. Januar 2021</ref>]]<br><br>
	<br><br>		<br><br>
	<br><br>		<br><br>

Lukas Honelage: /* Signale des HC-SR04 im Oszilloskop */

2021-03-19T16:23:18Z

Signale des HC-SR04 im Oszilloskop

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:23 Uhr
Zeile 143:		Zeile 143:

	Im Oszilloskop können die Signale, die vom HC-SR04 gesendet werden, sichtbar gemacht werden. In Abbildung 11 ist demnach zu erkennen, wie am Anfang das Signal kurz auf High gesetzt wird. Im Anschluss erfolgt der Burst von 8 x 40 kHz-Impulsen. Ebenfalls ist am Echo Ausgang zu sehen, dass nach den acht Impulsen der Ausgang auf High gesetzt wird. Wenn das erste Signal zurückkommt, fällt die Flanke wieder. Dieses Prinzip findet bei einer konstanten Messung in einer Schleife statt.[http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/]		Im Oszilloskop können die Signale, die vom HC-SR04 gesendet werden, sichtbar gemacht werden. In Abbildung 11 ist demnach zu erkennen, wie am Anfang das Signal kurz auf High gesetzt wird. Im Anschluss erfolgt der Burst von 8 x 40 kHz-Impulsen. Ebenfalls ist am Echo Ausgang zu sehen, dass nach den acht Impulsen der Ausgang auf High gesetzt wird. Wenn das erste Signal zurückkommt, fällt die Flanke wieder. Dieses Prinzip findet bei einer konstanten Messung in einer Schleife statt.[http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/]
	[[Datei:Timings vom Oszilloskop.jpg\|600px\|thumb\|links\|Prinzipien der Entfernungsmessung im Oszilloskop <ref> PC Services: ''Ultraschall-Entfernungsmessung mit HC-SR04''URL: http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/ 20. Januar 2021 </ref>]]<br><br>		[[Datei:Timings vom Oszilloskop.jpg\|600px\|thumb\|links\|Prinzipien der Entfernungsmessung im Oszilloskop <ref> PC Services: ''Ultraschall-Entfernungsmessung mit HC-SR04''URL: http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/, 20. Januar 2021 </ref>]]<br><br>
	<br><br>		<br><br>
	<br><br>		<br><br>

Lukas Honelage: /* Alternative */

2021-03-19T16:22:44Z

Alternative

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:22 Uhr
Zeile 379:		Zeile 379:

	[[Datei:GP2-1080K.jpg\|300px\|thumb\|links\|Abbildung 13: Sharp GP2Y0A21YK0F LED Abstandssensor <ref> Reichelt: ''GP2-1080K Distanzsensor''		[[Datei:GP2-1080K.jpg\|300px\|thumb\|links\|Abbildung 13: Sharp GP2Y0A21YK0F LED Abstandssensor <ref> Reichelt: ''GP2-1080K Distanzsensor''
	URL:https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=3&nbc=1&q=gp2-1080k 18. Januar 2021</ref>]]		URL:https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=3&nbc=1&q=gp2-1080k, 18. Januar 2021</ref>]]

	'''Sharp GP2Y0A21YK0F'''		'''Sharp GP2Y0A21YK0F'''

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2023, 12:03 Uhr
Zeile 13:		Zeile 13:


	{\| class="~~mw-datatable~~"		{\| class="wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft		! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft
	! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf, 23. Dezember 2020</ref>		! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf, 23. Dezember 2020</ref>
Zeile 35:		Zeile 35:


	{\| class="~~mw-datatable~~"		{\| class="wikitable"
	! style="font-weight: bold;" \| Pin		! style="font-weight: bold;" \| Pin
	! style="font-weight: bold;" \| Funktion <ref name = 'DatenblattHC-SR04'/>		! style="font-weight: bold;" \| Funktion <ref name = 'DatenblattHC-SR04'/>

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2021, 18:26 Uhr
Zeile 15:		Zeile 15:
	{\| class="mw-datatable"		{\| class="mw-datatable"
	! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft		! style="font-weight: bold;" \| Eigenschaft
	! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf 23.~~12.~~2020</ref>		! style="font-weight: bold;" \| Daten <ref name = 'DatenblattHC-SR04'> Joy-IT.: ''Ultrasonic Distance Sensor''. 2017. URL: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SEN-US01-DATASHEET.pdf, 23. Dezember 2020</ref>
	\|-		\|-
	\| Spannungsversorgung<br/> \|\| VCC 5 V <br/>		\| Spannungsversorgung<br/> \|\| VCC 5 V <br/>