در این مقاله مراحل راه اندازی ماژول  SRF05 توضیح داده خواهد شد. امیدواریم مطالب بیان شده گامی در جهت ارتقای سطح علم و دانش شما باشد.

ماژول SRF05 چیست؟

ماژول SRF05 یک فاصله سنج اولتراسونیک و از محصولات شرکت Devantech است. با استفاده از این ماژول قادر خواهید بود فاصله دقیق یک مانع را از فاصله ۳ سانتی‌متر تا ۴ متر و با دقت اندازه گیری ۰.۵ سانتی‌متر مشخص نمایید. روال کاری این ماژول بدین‌صورت است که از یک کانال یک موج را با فرکانسی مشخص، آزاد می‌کند و این موج در صورت برخورد با اجسام باز خواهد گشت و توسط کانال دیگر دریافت می‌شود، مدت زمان ارسال و دریافت این موج را محاسبه کرده و با توجه به آن فاصله شیء از ماژول تشخیص داده می‌شود.

ماژول SRF05

همانطور که در شکل نیز مشاهده می‌کنید این ماژول بصورت کلی دارای ۱۰ پایه است که ۵ پایه سمت راست جهت برنامه‌ریزی کردن آی‌سی‌های استفاده شده در ماژول است که البته این برنامه‌ریزی در کارخانه سازنده صورت می‌گیرد و جهت راه‌اندازی ماژول نیازی نیست که از این پین‌ها استفاده کنیم. بنابراین جهت استفاده ازین ماژول بایستی از پین‌های سمت چپ استفاده کرد. ولتاژ کاری این ماژول ولتاژ ۵ ولت است که این ولتاز باید به پایه شماره ۱ ماژول وصل گردد. پایه شماره ۵ ماژول نیز پایه مربوط به Ground  است که بایستی به GND منبع تغذیه وصل شود. پایه شماره ۴ نشان‌دهنده مد کاری ماژول است و نیازی به وصل کردن آن نیست و پایه‌های شماره ۲ و ۳ را نیز بایستی به میکرو وصل کنیم. عملکرد این دو پایه بدین صورت است که ابتدا بایستی بر روی پایه Trigger یک پالس به مدت ۱۰ میکرو ثانیه قرار دهیم، در این صورت ماژول، ۸ عدد پالس با فرکانس ۴۰ کیلو هرتز ارسال می‌کند و همزمان با ارسال این پالس‌ها پایه Echo را نیز در سطح منطقی یک قرار می‌دهد و تا زمانی که موج ارسالی را دریافت نکند این پایه در همان سطح یک قرار خواهد داشت و در صورتی که موج ارسال شده را دریافت کند، پایه Echo را در سطح منطقی صفر قرار می‌دهد. بنابراین در صورتی که پایه Echo ماژول را به میکرو وصل کنیم و مدت زمانی که این پایه در سطح منطقی یک بوده را محاسبه کنیم به راحتی می‌توانیم فاصله جسم از ماژول را تشخیص دهیم.

دیاگرام زمانبندی درایور اولتراسونیک

فرمول محاسبه فاصله تا مانع به‌صورت زیر می‌باشد:

فرمول محاسبه فاصله تا مانع درایور اولتراسونیک SRF05

شماتیک اتصال ماژول به میکرو:

شماتیک اتصال ماژول به میکرو

در این شماتیک پایه PORTC.0 که خروجی تعریف شده است به پین Trigger متصل شده و پایه PORTC.1 نیز که ورودی تعریف شده است به پایه Echo  وصل شده است. از آنجا که برای محاسبه‌ی فاصله جسم تا ماژول بایستی مدت زمانی که سیگنال Echo در سطح یک است را بر حسب ثانیه حساب کنیم، در نتیجه برای محاسبه دقیق این مدت زمان بایستی از واحد تایمر کانتر میکرو استفاده کنیم (ما در این پروژه از یک میکروکنترولر ATmega8A استفاده کرده‌ایم) برای این منظور تایمر کانتر صقر میکرو را با فرکانس کاری ۸ مگاهرتز فعال کرده و وققه مربوط به سریز تایمر را نیز تیک می‌زنیم. سپس در تابع مربوط به سریز تایمر کد زیر را قرار می‌دهیم.

توضیح اینکه متغیر time یک عدد صحیح مثبت بوده و در هر بار که تایمر صفر به حداکثر مقدار خود یعنی ۲۵۵ می‌رسد (چون تایمر صفر ۸ بیتی بوده و تا ۲۵۵ می‌شمارد) و وقفه مربوط به آن فراخوانی می‌شود یک واحد اضافه می‌گردد. در کد زیر زمان رفت و برگشت موج صوتی ارسالی محاسبه شده است:

گردآوری: مسیج وزیری
تنظیم و ویرایش: محمود حسن پور دهنوی