Czujnik ultradźwiękowy ProRock HC-SR04+ to rozszerzona wersja klasycznego modułu HC-SR04, zaprojektowana do pracy w szerokim zakresie napięć zasilania. Dzięki obsłudze napięć od trzech i trzech dziesiątych do pięciu i pół wolta moduł umożliwia bezpośrednie podłączenie do mikrokontrolerów pracujących na niższych poziomach logicznych bez konieczności stosowania przesuwników poziomu. Zachowuje pełną kompatybilność programową i mechaniczną z oryginalnym HC-SR04, co pozwala na bezproblemową wymianę w istniejących projektach.

Pomiar odległości realizowany jest poprzez emisję paczki impulsów ultradźwiękowych o częstotliwości czterdziestu kilohertów i pomiar czasu powrotu echa. Moduł wykorzystuje prosty interfejs czteropinowy oparty na sygnałach TRIG i ECHO, co upraszcza integrację z popularnymi platformami mikrokontrolerów stosowanymi w robotyce, automatyce i edukacji technicznej.

Główne cechy

Zestaw napięć: umożliwia pracę z mikrokontrolerami zasilanymi napięciem od trzech do pięciu i pół wolta bez dodatkowych układów dostosowujących poziomy logiczne

Kompatybilność wsteczna: zachowuje identyczny interfejs programowy i wymiary montażowe jak moduł HC-SR04, co pozwala na bezpośrednią wymianę w istniejących konstrukcjach

Pomiar ultradźwiękowy: wykorzystuje fale akustyczne o wysokiej częstotliwości do bezkontaktowego określania odległości od przeszkód

Wąski kąt wiązki: ogranicza pole detekcji, zwiększając kierunkowość pomiaru i redukując fałszywe wykrycia bocznych obiektów

Prosty interfejs: wymaga jedynie czterech połączeń do pracy — zasilanie, masa oraz dwie linie sygnałowe sterująco-odczytowe

Zasada działania

Czujnik emituje serię ośmiu impulsów ultradźwiękowych o częstotliwości czterdziestu kilohertów po wykryciu impulsu wyzwalającego na wejściu TRIG. Nadajnik piezoelektryczny generuje falę akustyczną, która rozchodzi się w powietrzu z prędkością około trzystu czterdziestu metrów na sekundę. Po odbiciu od przeszkody echo powraca do odbiornika piezoelektrycznego modułu. Układ pomiarowy generuje na wyjściu ECHO impuls, którego szerokość jest proporcjonalna do czasu podróży fali ultradźwiękowej. Mikrokontroler mierzy długość tego impulsu i oblicza odległość dzieląc czas przez dwa, ponieważ fala pokonuje trasę dwukrotnie.

Specyfikacja techniczna

Napięcie zasilania: DC 3,0–5,5 V

Częstotliwość ultradźwiękowa: 40 kHz

Zakres detekcji przy 5 V: 2–450 cm

Zakres detekcji przy 3,3 V: 2–400 cm

Rozdzielczość pomiaru: 0,3 cm

Kąt detekcji: 15°

Temperatura pracy: −20 °C do +80 °C

Sygnał wyzwalający TRIG: impuls HIGH 10 µs (poziom TTL)

Sygnał wyjściowy ECHO: impuls TTL o szerokości proporcjonalnej do odległości

Wymiary modułu: kompatybilne z HC-SR04

Wyprowadzenia (Pinout)

VCC: zasilanie 3,3–5,5 V

TRIG: wejście wyzwalające pomiaru (impuls HIGH 10 µs)

ECHO: wyjście echowe (szerokość impulsu odpowiada odległości)

GND: masa

Uwagi

Zaleca się podłączenie zasilania do modułu po jego umieszczeniu w obwodzie, aby uniknąć wystąpienia fałszywych stanów logicznych.

W przypadku nieprawidłowych odczytów należy odłączyć i ponownie podłączyć zasilanie modułu.

Obliczenie odległości: Odległość = (Czas ECHO × 340 m/s) ÷ 2.

Najdokładniejsze pomiary uzyskuje się dla twardych, płaskich powierzchni odbijających falę ultradźwiękową.

Typowe zastosowania

Systemy unikania przeszkód w robotach mobilnych

Pomiar odległości i poziomu napełnienia

Inteligentne urządzenia automatyki domowej

Projekty oparte na platformach Arduino, ESP32 i Raspberry Pi

Edukacja techniczna STEM i warsztaty robotyczne

Zawartość zestawu

1 × Czujnik ultradźwiękowy ProRock HC-SR04+ 3,3–5,5 V (4-pin)

Czujnik ProRock HC-SR04+ łączy sprawdzoną funkcjonalność klasycznego modułu HC-SR04 z możliwością natywnej pracy przy napięciu trzech i trzech dziesiątych wolta, co czyni go uniwersalnym rozwiązaniem do pomiarów odległości w nowoczesnych systemach wbudowanych opartych na mikrokontrolerach niskiego napięcia.