¿por qué el módulo ultrasónico envía 8 ciclos? y, ¿por qué el pulso de disparo es de 10us?

Question

Este es el funcionamiento del módulo ultarsónico HC-sr04 :

Se muestra el diagrama de temporización del HC-SR04. Para iniciar la medición, el Trig de SR04 debe recibir un pulso de alto (5V) durante al menos 10us, esto el sensor transmitirá 8 ciclos de ráfagas ultrasónicas a 40kHz y esperará a que se reflejen los ultrasonidos. 40kHz y esperará la ráfaga ultrasónica reflejada. Cuando el sensor Cuando el sensor detecte los ultrasonidos del receptor, pondrá el pin Echo en alto (5V) y retrasará un periodo (ancho) proporcional a la distancia. Para Para obtener la distancia, mida el ancho (Ton) del pin Echo.

es el número de 8 ciclos relacionados con el microcontrolador del módulo ,creo que pero ¿por qué?

no olvides la segunda pregunta ¿por qué el gatillo es de 10us?

Answer 1

El receptor y el transmisor están sintonizados mecánicamente con la frecuencia, por lo que la amplitud tardará unos cuantos ciclos en sonar al máximo (el transmisor sonará en amplitud a medida que lo accione, y el receptor necesita "oír" un número de ciclos antes de alcanzar la salida total, por lo que es mejor que lo accione durante suficientes ciclos). Tampoco es ventajoso tener una secuencia de ciclos demasiado larga.

Es decir por qué el diseñador programó el microcontrolador para que emitiera 8 ciclos en particular, en respuesta a su primera pregunta.

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Lea cualquier referencia sobre sistemas de 2º orden para obtener una explicación de Q y resonancia. La frecuencia central de esta resonancia mecánica suele especificarse en +/- 1kHz (+/-2,5%). Aquí es uno de los típicos:

Tenga en cuenta la especificación de timbre de 1,2 ms para este producto, lo que implica un Q mucho mayor. tipo de impermeabilidad y tiene un Q demasiado alto para obtener buenos resultados en una aplicación de alcance. Puede encontrar más información en este respuesta.

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En respuesta a tu segunda pregunta, los 10us son probablemente para permitir que el firmware del microcontrolador reconozca la entrada. Si no utilizan una interrupción, sino un bucle cerrado, podría tomar ese tiempo para atravesar el bucle, por lo que un pulso más corto podría perderse algunas veces.

Answer 2

El pulso de disparo es el requisito del controlador.

el número de pulsos proporcionado es el óptimo para generar la tensión de salida en el lado del receptor.

para entender que realicé un experimento: Utilicé dos transductores US de 200kHz, uno como transmisor y otro como receptor a una distancia de 40mm.

Al enviar los impulsos desde el transmisor, el receptor da una señal de salida que está acondicionada para dar un pico como el de una montaña.

El pico grande es la señal principal que se transmite, el segundo pico es la señal que se refleja y detecta. Del mismo modo, se detectan otras reflexiones más pequeñas.

Por lo tanto, al aumentar el número de pulsos, la amplitud de la señal recibida aumenta y se satura en un punto. Después de aumentar el número de pulsos se produce un aumento del pico de reflexión, que no es necesario.

Por lo tanto, a partir de este experimento concluí que para 200kHz, a 40mm el número óptimo de pulso requerido para obtener la máxima salida es 6.

Del mismo modo, se puede calcular el número de 8 pulsos. También algunos sensores proporcionan esta información en la hoja de datos. Transductores cerámicos ultrasónicos de aire

Answer 3

Sí, el disparo de entrada está relacionado únicamente con el microprocesador de a bordo que detecta el impulso de arranque.

Sí, los 8 ciclos de accionamiento a 40kHz están relacionados únicamente con la temporización del microprocesador que conduce la salida.

El HRC-SR04 tiene un microprocesador en él que hace todo el tiempo para enviar y calcular la distancia. La señal de salida es creada por un controlador RS232 (MAX232A). El controlador crea sus propios suministros +ve y -ve para conducir una línea RS232. Hay un retardo desde el disparo de entrada de 10 uS para permitir que el MAX232 para estabilizar su alimentación +ve y -ve (normalmente alcanza +/-7 V).
El microprocesador envía entonces los 8 ciclos de accionamiento al remitente (14 V p-p a través de una resistencia de 600 Ohm, por lo que no hay que esperar a que un osc alcance la amplitud.
El emisor tiene una frecuencia de oscilación natural, pero en esta aplicación es impulsado activamente por una onda cuadrada, no hay un circuito oscilador.
El emisor es accionado por el controlador RS232 y amortiguado fuertemente (600 Ohms) cuando las señales digitales se detienen.

Un tipo hizo un excelente trabajo en el HC-SR04 . No estoy seguro de qué MAX232 está hablando, pero en mi experiencia los voltajes de salida están más cerca de 7 V en lugar de su citado 10 V. De cualquier manera el material en su sitio web es excelente.