Spark Of Genius

images

Ultrasonic Sensor ဘယ်လည်း ဘာလည်း (Ultrasonic Sensor HC-SR04 Tutorial)

Author :

Proximity Sensors

စက်ရုပ် (သို့မဟုတ်) ကားတွေ တည်ဆောက်တဲ့နေရာမှာ ပတ်ဝန်းကျင်မှာရှိတဲ့ အရာဝတ္ထုတွေကို မထိဘဲ တိုင်းတာနိုင်တဲ့ အာရုံခံ ကိရိယာ (Proximity Sensors) တွေ တပ်ဆင် အသုံးပြုဖို့ လိုအပ်လာနိုင်ပါတယ်။ ဒါမှလဲ အနီးအနားမှာ အတားအဆီးတွေ ရှိလာတဲ့ အခါ ရှောင်သွားနိုင်မှာ သို့မဟုတ် ကိုင်တွယ်နိုင်မှာ ဖြစ်ပါတယ်။



တစ်ခါတစ်လေမှာ အဲဒီအာရုံခံကိရိယာတွေကို သုံးပြီး အနားကို လူ သို့မဟုတ် ကားရောက်လာတဲ့ အချိန်တွေမှာ အလိုအလျောက် တံခါးဖွင့်ပေးဖို့လဲ အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။ တီထွင်သူတွေ တစ်ယောက်နဲ့ တစ်ယောက် အသုံးပြုပုံချင်း မတူပေမယ့် တကယ့်ကို အသုံးဝင်တဲ့ Sensors တွေပဲ ဖြစ်ကြပါတယ်။ 




ကျွန်တော်တို့ လက်ရှိ အသုံးပြုနေကြတဲ့ စမတ်ဖုန်းတွေမှာလဲ Proximity Sensors တွေပါဝင်တာကြောင့် နားနားကပ်ပြီး ဖုန်းနားထောင်နေချိန်မှာ အာရုံခံ သိရှိနိုင်တာကြောင့် မလိုအပ်တဲ့ Screen Display ကို ပိတ်ထားနိုင်ပြီး ပါဝါစားသက်သာအောင် ကူညီပေးပါတယ်။ 


အဲဒီလို Proximity Sensors တွေ အများကြီးရှိပါတယ်။ အခု သင်ခန်းစာမှာတော့ Ultrasonic sensor အသုံးပြုပုံကို တင်ပြပေးသွားမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ သူ့ကို Land Sonar လို့လဲ ခေါ်ဆိုနိုင်ပါတယ်။ Sonar တွေကို အဓိကအားဖြင့် ရေအောက်က အရာဝတ္ထုတွေ (ရေငုပ်သင်္ဘောတွေ) ကိုထောက်လှမ်းဖို့ အဓိက အသုံးပြုပါတယ်။ လူ့နားနဲ့ မကြားနိုင်တဲ့ လှိုင်းနှုန်းမြင့် Ultrasonic အသံလှိုင်းကို လွှတ်ထုတ်လိုက်ပြီး ပဲ့တင်သံကို ပြန်ဖမ်းမိတဲ့အခါ ကြာချိန်ကို မှတ်သားပြီး အတားအဆီး အရာဝတ္ထုရဲ့ အကွာအဝေးကို တိုင်းတာတာ ဖြစ်ပါတယ်။ 


ကျွန်တောတို့ သင်ခန်းစာမှာ သုံးထားတဲ့ Ultrasonic sensor ကတော့ ကုန်းပေါ်က အရာဝတ္ထုတွေရဲ့ အကွာ အဝေးကိုပဲ တိုင်းတာလို့ ရပါတယ်။ Ultrasonic sensor တွေဟာ Solid-state device တွေ ဖြစ်ကြပါတယ်။ စိတ်ချယုံကြည်ရပြီး စျေးလဲ သက်သာပါတယ်။ ကျွန်တော်တို့ သင်ခန်းစာတွေမှာ Arduino နဲ့ တွဲဖက်အသုံးပြုဖို့အတွက် HC-SR04 Ultrasonic sensor ကို အသုံးပြုထားပါတယ်။ SEN136B5B အမျိုးအစားရှိပေမယ့် စျေးနှုန်းက ဆယ်ဆလောက် ကြီးတဲ့အတွက် အများစုက HC-SR04 ကိုပဲ အသုံးပြုကြတာ ဖြစ်ပါတယ်။


HC-SR04 Ultrasonic sensor သည် အကွာအဝေး 2cm မှ 400cm တိုင်းတာပေးနိုင်ပါတယ်။ 3mm အထိ တိကျမှု ရှိပါတယ်။ Ultrasonic အသံလှိုင်းတွေ ထုတ်လွှင့်ပေးတဲ့ Transimitter, အရာဝတ္ထုတွေကို ထိပြီး ပဲတင်ပြန်လာတဲ့ အသံတွေကို ပြန်လည်ဖမ်းယူပေးတဲ့ Receiver နဲ့ Control Circuit တွေပါဝင်ပါတယ်။ 
အလုပ်လုပ်ပုံ အခြေခံ သဘောတရားကတော့ 
၁) IO trigger ကို အသုံးပြုပြီး အနည်းဆုံး 10 micro second ကြာတဲ့ high level signal ထုတ်ပေးလိုက်ပါတယ်။ Trigger pin က ထုတ်ပေးတာ ဖြစ်ပါတယ်။ 
၂) အဲဒီအခါမှာ Sensor ကနေပြီး 40 kHz ရှိတဲ့ pulse signal ရှစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်ပေးလိုက်ပါတယ်။ အဲဒီ signal တွေ ပြန်လာမလာကို စစ်ဆေးပါတယ်။
၃) signal ပြန်လာခဲ့ရင် echo pin ကို Ultrasonic အသွားအပြန် ကြာချိန်ကို high-level signal အနေနဲ့ ပြန်ပို့ပေးပါတယ်။
ဒါကြောင့် အကွာအဝေးကို လိုချင်ရင် ရလာတဲ့ ကြာချိန်ကို အကြမ်းဖျဉ်း အသံရဲ့ အမြန်နှုန်း 350 m/s နဲ့ မြှောက်ပြီး အသွားနဲ့ အပြန် ဖြစ်နေလို့ ၂ နဲ့ ထပ်စားပေးရပါမယ်။ Equation ကို Slide မှာ တင်ပြပေးထားပါတယ်။