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Sensore a ultrasuoni HC SR04 e Arduino

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Un sensore a ultrasuoni come il HC SR 04 misura il tempo impiegato dalle onde sonore emesse da un sorgente a ritornarvici dopo aver incontrato un ostacolo che le riflette. Il fascio di onde sonore emesso ha forma conica e lo stesso vale per le onde riflesse da un ostacolo, questo fa si che il sensore riceva molte riflessioni da diversi oggetti, ciò rende il sensore, da solo,  incapace di distinguere un oggetto da un altro o aperture negli oggetti troppo piccole.

Sensore a ultrasuoni HC SR 04

Calcolo della distanza

La velocità del suono nell’aria alla temperatura di 20° è di circa 343,4 m/s, qui usero la velocità approssimata di 340 m/s per semplicità, se è necessaria una maggior precisione si può usare la seguente legge in funzione della temperatura t: V = 331.4 + 0.62*t

Il sensore restituisce il tempo impiegato per andare e tornare dalle onde sonore in microsecondi, inoltre è comodo avere la misura in cm, quindi bisogna convertire la velocità del suono da m/s in cm/microsecondo: 1 m/s = 10^2/10^6 cm/microsec = 10^-4 cm/microsec => 340 m/s = 3,4*10^-2 cm/microsec

Il tutto va ancora diviso per 2 in quanto il tempo che abbiamo convertito è quello impiegato per andare e tornare indietro dalle onde, mentre per calcolare la distanza dall’oggetto ci basta metà di questo tempo, la formula finale, dove t è il tempo restituito dal sensore in cm/microsec è:

S = 1.7 * 10^-2 * t cm

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Written by barcadero

14 febbraio 2012 at 9:32 pm