Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor

MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor

Giới thiệu

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor sử dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách đến vật cản từ 3~200cm, cảm biến sử dụng IC xử lý, thạch anh chất lượng tốt cho độ bền, độ ổn định và độ chính xác cao, thích hợp để làm các loại robot tránh vật cản, chống trộm, đo khoảng cách,...

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor thuộc hệ sinh thái phần cứng Robotics MakerEdu nên có thể sử dụng trực tiếp an toàn với các mạch điều khiển trung tâm ở cả hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC như: Arduino, Raspberry Pi, Jetson Nano, Micro:bit,....với chuẩn kết nối Connector XH2.54 thông dụng.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến siêu âm đo khoảng cách đến vật cản bằng cách phát sóng siêu âm từ mắt phát T (Transmitter) đến vật cản, sóng siêu âm khi đó sẽ bị phản xạ lại và truyền tới mắt thu R (Receiver), ghi nhận khoảng thời gian t quá trình này xảy ra bằng mạch xử lý kết hợp với vận tốc xác định của sóng siêu âm ta có thể tính được khoảng cách tương đối chính xác đến vật cản theo công thức:

Khoảng cách đến vật cản L = (khoảng thời gian t * vận tốc sóng siêu âm) / 2

Minh họa sóng siêu âm từ phát phát T (Transmitter) đến vật cản bị phản xạ lại và truyền tới mắt thu R (Receiver).

Để tăng độ chính xác và giảm nhiễu, sóng siêu âm sẽ được mắt phát T (Transmitter) phát ra theo tần số chuyên biệt để không bị nhiễu với các loại sóng khác của môi trường, phương pháp đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm tương đối chính xác và ổn định, tuy nhiên vẫn có một nhược điểm của phương pháp này là phụ thuộc vào hình dạng của vật thể phản xạ, vật thể có bề mặt không phẳng sẽ làm ảnh hưởng đến độ phản xạ của sóng siêu âm dẫn đến kết quả đo kém chính xác.

Thông số kỹ thuật

Điện áp hoạt động: 5VDC
Chuẩn giao tiếp: Digital
Điện áp giao tiếp: TTL 3.3VDC / 5VDC
Dòng điện hoạt động: 65mA
Tần số hoạt động: 40Khz
Khoảng cách đo được: 3-200cm
Góc quét: 15°
Tín hiệu ngõ vào Trigger: 10μs TTL pulse
Sử dụng trực tiếp an toàn với các board mạch giao tiếp ở cả hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC như: Arduino, Raspberry Pi, Jetson Nano, Micro:bit,....
Bổ sung thêm các thiết kế ổn định, chống nhiễu.
Chuẩn kết nối: connector XH2.54 4Pins
Thuộc hệ sinh thái phần cứng Robotics MakerEdu, tương thích tốt nhất khi sử dụng với các mạch điều khiển trung tâm của MakerEdu và MakerEdu Shield.

Kích thước

MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor dimension

Các chân tín hiệu

MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor back

MKE-S01	Ghi chú
GND	Chân cấp nguồn âm 0VDC
5V	Chân cấp nguồn dương 5VDC
TRIG	Chân tín hiệu ngõ vào Trigger (Input: 3.3~5VDC)
ECHO	Chân tín hiệu ngõ ra Echo (Output: 3.3VDC)

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor
Mạch Vietduino Uno (Arduino Uno Compatible)
Mạch MakerEdu Shield for Vietduino
Cáp USB để nạp chương trình và cấp nguồn

Lưu ý:
Nếu không có mạch Vietduino Uno bạn vẫn có thể sử dụng mạch Vietduino Mega 2560, Arduino Uno, Arduino Mega 2560 hoặc các mạch phần cứng có cấu trúc các chân GPIO tương tự.

Phần mềm cần chuẩn bị:

Tải và cài đặt phần mềm Arduino theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt Driver, cấu hình cho mạch Vietduino Uno trên phần mềm Arduino theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt bộ thư viện cảm biến siêu âm theo hướng dẫn.

Chương trình mẫu:

// Thêm bộ thư viện cảm biến siêu âm.
// Add the ultrasonic sensor library.
#include <HCSR04.h>

// Chọn chân đọc cảm biến.
// Select the pin to read the sensor.
#define ECHO_PIN 12
#define TRIG_PIN 13

// Cấu hình chân kết nối tín hiệu cho cảm biến siêu âm.
// Configure the signal connection pins for the ultrasonic sensor.
HCSR04 ultra(TRIG_PIN, ECHO_PIN);

void setup()
{
  // Khởi động kết nối Serial UART ở tốc độ 9600 để truyền dữ liệu lên máy tính.
  // Start the Serial UART connection at 9600 to transfer data to the computer.
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  // Truyền khoảng cách đo được của cảm biến siêu âm lên máy tính.
  // Transmit the measured distance of the ultrasonic sensor to the computer.
  Serial.print("Distance in cm: ");
  Serial.println(ultra.dist());

  // Chờ 60ms mỗi lần đọc để tránh nhiễu tín hiệu.
  // Wait 60ms per read to avoid signal interference.
  delay(60);
}

Sơ đồ kết nối:

MakerEdu Shield for Vietduino	Arduino / Vietduino	Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor
Port D12,13	D12	ECHO
Port D12,13	D13	TRIG

Các bước tiến hành:

Kết nối mạch Vietduino Uno với mạch MakerEDU Shield for Vietduino.
Kết nối Cảm Biến Siêu Âm MKE-S01 với mạch MakerEDU Shied for Vietduino qua Port D12,13.
Kết nối mạch Vietduino Uno với máy tính bằng cáp USB và cấu hình mạch trên phần mềm Arduino (Board / Port) theo hướng dẫn.
Nạp chương trình mẫu vào mạch Vietduino Uno.
Nhấn nút Reset trên mạch Vietduino Uno hoặc mạch MakerEDU Shield for Vietduino để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

Mở Serial Monitor trên phần mềm Arduino với tốc độ 9600 để thấy chương trình hoạt động:

Ultrasonic sensor transmits data to Arduino Serial Monitor

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor
Mạch hiển thị MKE-M07 LCD1602 I2C module
Mạch MakerEdu Creator
Cáp USB để nạp chương trình và cấp nguồn

Phần mềm cần chuẩn bị:

Tải và cài đặt phần mềm mBlock theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt Driver, cấu hình cho Mạch MakerEdu Creator trên phần mềm mBlock theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt Extension MakerEdu Hardware trên phần mềm Mblock theo hướng dẫn.

Chương trình mẫu:

Mạch MakerEdu Creator đọc liên tục giá trị từ cảm biến siêu âm, với chu kỳ mỗi 0,5s.
Gửi thông tin giá trị lên màn hình LCD, dưới đơn vị (cm).

Blocks

Sơ đồ kết nối:

MakerEdu Creator	Devices
Port D3+D2	Cảm Biến Siêu Âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor
Port I2C	Mạch Hiển Thị MKE-M07 LCD1602 I2C Module

Các bước tiến hành:

Kết nối Cảm Biến Siêu Âm MKE-S01 với mạch MakerEdu Creator qua Port D3+D2.
Kết nối Mạch Hiển Thị MKE-M07 với mạch MakerEdu Creator qua Port I2C.
Kết nối mạch MakerEdu Creator với máy tính bằng cáp USB và cấu hình mạch trên phần mềm mBlock.
Nạp chương trình mẫu vào mạch MakerEdu Creator.
Nhấn nút Reset trên mạch MakerEdu Creator để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor
Mạch hiển thị MKE-M07 LCD1602 I2C module
Mạch MakerEdu Shield for Micro:bit
Bo mạch Micro:Bit
Cáp USB để nạp chương trình và cấp nguồn

Phần mềm cần chuẩn bị:

Khởi động phần mềm MakeCode theo hướng dẫn.
Cài đặt Extension MakerEdu Hardware trên MadeCode và tham khảo các khối chức năng theo hướng dẫn.
Tham khảo cách kết nối và nạp chương trình cho Micro:bit trên máy tính hoặc điện thoại, máy tính bảng.

Chương trình mẫu:

Micro:Bit đọc liên tục giá trị khoảng cách từ cảm biến siêu âm, với chu kỳ mỗi 0,5s.
Sau đó cho hiển thị giá trị lên màn hình LCD, với đơn vị (cm).

Blocks

Javascript

// Xóa toàn bộ nội dung trên LCD (nếu có)
lcd.clearScreen()

// Cho hiển thị tiêu đề "Khoảng cách"
lcd.displayText("Dist:", 1, 1)

basic.forever(function () {
  // Đọc giá trị khoảng cách hiện tại từ cảm biến siêu âm, với đơn vị (cm)
  // Rồi cho hiển thị giá trị đó trên LCD sau tiêu đề "Khoảng cách"
  lcd.displayText("" + ultraSonic.readDistance(ultraSonic.PingUnit.Centimeters, ultraSonic.PinKit.Port1) + " cm   ", 7, 1)

  // Dừng 0.5s
  basic.pause(500)
})

Sơ đồ kết nối:

MakerEDU Shield for Micro:bit	Devices
Port P2+P8	Cảm Biến Siêu Âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor
Port I2C	Mạch Hiển Thị MKE-M07 LCD1602 I2C Module

Các bước tiến hành:

Kết nối Cảm Biến Siêu Âm MKE-S01 với mạch MakerEDU Shield For Micro:Bit qua Port P2+P8.
Kết nối Mạch Hiển Thị MKE-M07 với mạch MakerEDU Shield For Micro:Bit qua Port I2C.
Kết nối Micro:bit với mạch MakerEdu Shield for Micro:bit
Nạp chương trình mẫu vào mạch Micro:Bit.
Nhấn nút Reset trên mạch Micro:Bit để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

Nhà phân phối

Có thể mua Cảm biến siêu âm MKE-S01 ultra sonic distance sensor tại các nhà phân phối sau:

Hshop.vn - Điện tử & Robot.

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor

Contents

Giới thiệu

Nguyên lý hoạt động

Thông số kỹ thuật

Kích thước

Các chân tín hiệu

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Nhà phân phối

Navigation menu

Cảm biến siêu âm MKE-S01 Ultrasonic Distance Sensor

Giới thiệu

Nguyên lý hoạt động

Thông số kỹ thuật

Kích thước

Các chân tín hiệu

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Nhà phân phối

Navigation menu

Search