Semplice matematica dietro il calcolo della distanza tramite il sensore ad ultrasuoni HC-SR04.

Quindi ho fatto un semplice progetto con Arduino che calcola la distanza dell’oggetto usando il sensore ad ultrasuoni HC-SR04.

Ho seguito questo tutorial di Derek Banas su YouTube.

HC-SR04 trasmette le onde sonore a 40KHz. Quelle onde sonore colpiscono l’oggetto e ritornano e il ricevitore di HC-SR04 ti dà il tempo totale impiegato dalle onde sonore dal trasmettitore per raggiungere il ricevitore.

Come sappiamo che distanza = velocità * tempo . Pertanto, per calcolare la distanza da HC-SR04 all’oggetto, dobbiamo trovare due entità; velocità e tempo.

Analizziamo i calcoli per misurare la distanza in centimetri.

Abbiamo già impiegato del tempo totale, dobbiamo solo dividerlo per 2, poiché questo è il tempo totale impiegato dalle onde sonore dal trasmettitore all’oggetto e dal ricevitore HC-SR04 .

Inoltre, sappiamo che la velocità del suono nell’aria secca a 20 ° C è di 343 metri / secondo.

Apparentemente, HC-SR04 ti dà il tempo totale t in microsecondi . Ora, se vogliamo calcolare la distanza in centimetri, dobbiamo effettuare le seguenti due conversioni.

  1. Converti la velocità del suono in centimetri / secondo.
  2. Converti secondi in microsecondi, poiché il valore ricevuto è in microsecondi.

Per convertire da metri / secondo a centimetri / secondo, è necessario moltiplicare la quantità per 10². Pertanto, otteniamo 343 * 10² metri / secondo.

Per convertire i secondi in microsecondi, moltiplicheremo la quantità per 10 ^ -6.

Pertanto, otteniamo 343 * 10² * 10 ^ -6 centimetri / microsecondi.

343 * 10² * 10 ^ -6 centimetri / microsecondi = 343 * 10 ^ -4 centimetri / microsecondi.

= 0,0343 centimetri / microsecondi.

Se moltiplichiamo t per 1/2 (dividendo il tempo totale impiegato per 2) per 0,0343 centimetri / microsecondi, otterremo la distanza in centimetri.

Grazie.