3.3V Mod vir ultrasoniese sensors (berei HC-SR04 voor vir 3.3V Logic op ESP32/ESP8266, Particle Photon, ens.): 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

TL; DR: Sny die spoor op die sensor na die Echo -pen en koppel dit dan weer met 'n spanningsverdeler (Echo trace -> 2.7kΩ -> Echo pin -> 4.7kΩ -> GND). Bewerk: Daar is 'n paar debatte oor die vraag of die ESP8266 eintlik 5V -verdraagsaam is op GPIO -insette. Espressif beweer dat dit is en dat dit nie is nie. Persoonlik sou ek slegs die risiko loop as ek 'oorblywende' ESP8266's het.

As u iets soos ek het, het u die HC-SR04 leer ken en hou daarvan as die de facto standaard vir goedkoop ultrasoniese afstandswaarneming vir 5V-gebaseerde Arduino-projekte. Daarom het ek 'n hele paar van hulle wat hier rondlê.

Maar die wêreld van stokperdjie -elektronika beweeg geleidelik van 5V na 3.3V. Die Raspberry Pie en vele ander borde, soos dié wat gebaseer is op die ESP8266, ESP32 of borde soos die Particle Photon, werk met 3.3V logika op hul invoer/uitset penne.

As ons die sensor aan 5V -krag en terselfdertyd aan 3.3V -penne koppel, sal die uitset van die Echo -pen ook 5V wees en waarskynlik die 3.3V -penne van ons mikrobeheerbord vernietig. Ons kan probeer om 'n huidige HC-SR04 aan te sluit op 'n 3.3V-krag en sal metings kan kry, maar dit is ongelukkig baie minder akkuraat.

Die oplossing is om die sensor steeds aan 5V VCC aan te sluit, maar om seker te maak dat die Echo -sein wat die mikrobeheerder bereik, slegs 3,3V het deur 'n spanningsverdeler met twee weerstande te skep. Gelukkig vir ons, die snellerpen van die HC-SR04 het nie 5V nodig nie en ook die 3.3V wat ons van ons mikrobeheerder se penne kry.

Met die beskrywing en skakels hierbo, het u waarskynlik reeds genoeg inligting om 'n spanningsverdeler as deel van u kring op 'n broodbord te skep en 'n ultrasoniese sensor korrek aan te sluit.

Lees verder hieronder as u wil leer hoe u een of meer HC-SR04's kan aanpas, sodat hulle 3.3V gereed is as onafhanklike eenhede, sonder ekstra kringe.

Stap 1: wat u benodig

1. Ultrasoniese sensor HC-SR04
2. Een 4,7kΩ en een 2,7kΩ weerstand (of enige kombinasie van weerstande in die 1-50kΩ-reeks met R1/(R1+R2) = ca. 0,66)
3. Soldeertoerusting
4. X-Acto-mes (of enige mes wat op dieselfde manier skerp en skerp is)
5. Aanvaarbare soldeervaardighede-of die bereidheid om 'n HC-SR04 te vernietig terwyl u iets nuuts probeer:)
6. Opsioneel: vergrootglas, multimeter, ossilloskoop, deeltjiebotsing, …

Stap 2: vind die spoor van die echo -pen en sny dit

Kyk noukeurig na die sensorbord (moontlik met behulp van 'n vergrootglas) en vind die spoor wat na die Echo -pen lei.

Let wel: u HC-SR04 het moontlik 'n ander uitleg van die printplaat (PCB) as die hier gewys! Die spoor kan ook aan die ander kant wees (as 'n spoor in 'n ronde sirkel eindig, is dit gewoonlik 'n verbinding met die teenoorgestelde kant van die PCB).

Opsioneel: Neem u multimeter en kyk of u die korrekte spoor geïdentifiseer het deur te toets of die kontinuïteit tussen die Echo -pen en die soldeerverbinding is waar die spoor aansluit by iets op die PCB. Dit moet nul ohm toon.

Sny die spoor verskeie kere op dieselfde plek met die mes. Let op dat u nie die naburige spore sny nie. Krap dan die spoor af totdat u die metaal eers sien, dan sien dit verdwyn, en u is seker dat daar geen verbinding meer is nie.

Opmerking: as u die spoor nie heeltemal afsny nie, lewer die Echo -pen nog steeds die volle 5 volt aan die pen van u mikrobeheerder.

Opsioneel: Met die multimeter, kyk of u dieselfde spoor heeltemal afgesny het deur weer die kontinuïteit tussen die Echo -pen en die soldeerverbinding te toets waar die spoor aansluit by iets op die PCB. Dit moet oneindige ohm toon (as dit iets in die mega-ohm-reeks toon, is dit ook goed).

Stap 3: Soldeer 2,7 kΩ tussen die echo -pen en die einde van die spoor

As u dit nog nie gedoen het nie, vind uit waar die spoor van die Echo -pen (wat u gesny het) direk 'n ander element lei, soos 'n IC.

In my voorbeeld is dit gekoppel aan pen 2 van die chip in die middel van die PCB.

Sny en buig die bene van die weerstand van 2.7kΩ om presies te pas tussen die Echo -pen en die ander verbinding.

Soldeer dan die weerstand op sy plek (dit sal waarskynlik ook nie seermaak nie) om die dele tot soldeer skoon te maak en vloeistof toe te pas.

Stap 4: Soldeer 4.7kΩ Weerstand tussen Echo Pin en GND Pin

Sny en buig die bene van die weerstand van 4.7kΩ om tussen die Echo -pen en die GND -pen (of hul soldeerpunte op die PCB) te pas, en soldeer hulle daar.

Opsioneel: gebruik 'n multimeter om die weerstand tussen die verbindings te kontroleer om seker te maak dat daar geen kortbroek is nie.

Uiters opsioneel: Sluit die snellerpen aan op u geprogrammeerde MCU, koppel nog nie die Echo -pen nie en maak seker dat die Echo -sein 3,3V is en nie 5V nie met u gunsteling ossilloskoop. Goed, ek maak 85% 'n grap oor die een.:)

U moet u aangepaste sensor nou kan aansluit op enige 3.3V mikrobeheerder. U moet dit nog steeds met 5 volt voed, maar baie mikrobeheerborde (met 'n spanningsreguleerder) aanvaar ook 5 volt, so dit sal in baie projekte baie goed werk.

Bykomende bonus: hierdie gemodifiseerde sensor is agteruit versoenbaar met 5V -projekte, want die meeste 5V -mikrobeheerders (soos Arduino/ATMEGA) kan 3.3V -seine op dieselfde manier interpreteer as wat hulle 5V doen.