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Il Kit di ESPertino: misuriamo le distanze con il modulo a ultrasuoni HY-SRF05

Il kit di ESPertino comprende anche un modulo a ultrasuoni per la rilevazione di distanze da oggetti. Con esso, la nostra scheda può contare su un ulteriore sistema sensoriale, per la realizzazione di robot, automatismi e circuiti di rilevazione intelligente.

Introduzione

ESPertino è una scheda basata su ESP32, progettata e prodotta in Italia da Elettronica Open Source. Permette di realizzare facilmente qualsiasi tipologia di applicazione e di sistema. Per agevolare ancora di più i progettisti è a disposizione il Kit ESPertino, una fantastica raccolta di componenti elettronici tra i quali sono presenti sensori, componentistica attiva e passiva e altre grandi utilità per l'elettronica.

Il sensore di distanze HY-srf05

Il modulo HY-srf05 è un dispositivo per la rilevazione di distanze da oggetti, dotato di cinque pin, che utilizza gli ultrasuoni. E' anche molto economico, tuttavia si tratta di una evoluzione rispetto al precedente modello HC-SR04, in quanto riesce a coprire una distanza maggiore, fino a 4.5 metri. Inoltre, per il suo cablaggio con la MCU, si può anche unificare il pin del trigger e dell'echo, consentendo un risparmio di porte di I/O per le unità intelligenti.

La seguente tabella riporta le caratteristiche più importanti:

Tensione di alimentazione compresa tra 4.5V e 5V
Consumo di corrente tra 10mA e 40mA
Angolo di copertura <15°
Intervallo di distanza misurabile compreso tra 2 cm. e 4.5 m.
Risoluzione circa 0.2 cm (2 mm.)
Frequenza degli ultrasuoni emessi 40 Khz
Pin Vcc, Trig (T), Echo (R), Out, GND
Segnale del trigger impulso digitale di 10uS
Output digitale, direttamente proporzionale con la misura
Passo dei pin standard. Può essere innestato direttamente in una breadboard
Temperatura di funzionamento -20°C ~ 60°C
Dimensioni 45mm. x 21mm.

La figura 1 mostra il modello del sensore, assieme alla disposizione dei suoi terminali.

Figura 1: il sensore di distanza HY-srf05 con il relativo pinout

Figura 1: il sensore di distanza HY-srf05 con il relativo pinout

Come si effettuare la misura della distanza

Il sensore srf05 è costituito da un emettitore di ultrasuoni (il trasmettitore) e da un ricevitore, sempre di ultrasuoni. Essi sono orientati verso la stessa direzione. Per eseguire la misura della distanza di un oggetto dal dispositivo, viene inviato un segnale sonoro dal Tx e ricevuto (di rimbalzo) dall'Rx, come schematizzato nella figura 2. Calcolando opportunamente il tempo intercorso tra i due eventi si può stabilire con precisione la strada percorsa. E' utile rammentare che il segnale sonoro percorre una doppia distanza, in quanto dal trasmettitore arriva all'oggetto interessato e da esso ritorna, di rimbalzo) al ricevitore. Si ricordi anche che la velocità di propagazione del suono ammonta a circa 341 metri al secondo, nell'aria. E' utile dare uno sguardo alla tabella sottostante, per apprezzare i diversi suoi comportamenti a seconda del mezzo di trasporto adottato.

Sostanza Velocità di propagazione
(metri/secondo) [m/s]
Gomma 50
Aria (15ºC) 341
Sughero 500
Idrogeno 1260
Acqua 1460
Mattoni 3650
Marmo 3800
Ferro 5000
Vetro 5200
Figura 2: come avviene la misurazione della distanza con gli ultrasuoni

Figura 2: come avviene la misurazione della distanza con gli ultrasuoni

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12 Commenti

  1. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 21 dicembre 2017
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 21 dicembre 2017
  3. ZioTo73 21 dicembre 2017
  4. Riccardo Ventrella Riccardo Ventrella 21 dicembre 2017
    • Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 22 dicembre 2017
      • Riccardo Ventrella Riccardo Ventrella 22 dicembre 2017
        • Stefano Lovati Stefano Lovati 22 dicembre 2017
          • Riccardo Ventrella Riccardo Ventrella 22 dicembre 2017
          • Riccardo Ventrella Riccardo Ventrella 22 dicembre 2017
  5. Stefano Lovati Stefano Lovati 22 dicembre 2017

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