रास्पबेरी पाई के साथ HC-SR04 का उपयोग करना

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर विभिन्न DIY और पेशेवर परियोजनाओं में दूरी को मापने के लिए एक लोकप्रिय, लागत प्रभावी उपकरण है। जब रास्पबेरी पाई के साथ जोड़ा जाता है, तो यह बाधा का पता लगाने, स्तर माप और यहां तक ​​कि इंटरैक्टिव इंस्टॉलेशन जैसे अनुप्रयोगों को बनाने के लिए संभावनाओं की दुनिया को खोलता है। यह ब्लॉग पोस्ट आपको अपने रास्पबेरी पाई के साथ HC-SR04 सेंसर की स्थापना और उपयोग करने की प्रक्रिया के माध्यम से मार्गदर्शन करेगा।

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर क्या है?

HC-SR04 एक अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल है जो अल्ट्रासोनिक तरंगों को उत्सर्जित करके और प्रतिध्वनि के लौटने में लगने वाले समय की गणना करके दूरी को मापता है। यह 5V पर संचालित होता है और यह सटीकता और विश्वसनीयता से मध्यम-दूरी की दूरी माप के लिए जाना जाता है, आमतौर पर 2 सेमी और 400 सेमी के बीच।

आपके द्वारा आवश्यक घटक

• रास्पबेरी पाई (GPIO पिन के साथ कोई भी मॉडल, जैसे रास्पबेरी पाई 4)
• HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर
• जम्पर तार
• ब्रेडबोर्ड
• 10k the रोकनेवाला (वोल्टेज डिवीजन के लिए)
• वैकल्पिक: दृश्य प्रतिक्रिया के लिए एलईडी और रोकनेवाला

रास्पबेरी पाई को HC-SR04 को वायरिंग करें

एचसी-एसआर 04 को रास्पबेरी पीआई से जोड़ने के लिए सावधानीपूर्वक हैंडलिंग की आवश्यकता होती है, खासकर जब से रास्पबेरी पाई जीपीआईओ पिन 3.3 वी पर काम करते हैं और एचसी-एसआर 04 5 वी पर संचालित होता है। अपने पीआई को नुकसान को रोकने के लिए, इको पिन पर वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग करना आवश्यक है।

पिन कनेक्शन

• वीसीसी HC-SR04 को 5V रास्पबेरी पाई पर पिन
• Gnd HC-SR04 को Gnd रास्पबेरी पाई पर
• ट्रिग HC-SR04 का पिन जीपियो पिन रास्पबेरी पाई पर (जैसे, GPIO23)
• गूंज एक वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से रास्पबेरी पाई को एचसी-एसआर 04 का पिन

वोल्टेज डिवाइडर की स्थापना

रास्पबेरी पाई से इको पिन को सुरक्षित रूप से कनेक्ट करने के लिए, 10k and अवरोधक और 20K and अवरोधक के साथ एक वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग करें। यह 5V सिग्नल को लगभग 3.3V तक नीचे ले जाएगा।

# Example schematic for voltage divider
# HC-SR04 Echo pin ---- 10kΩ ----> Raspberry Pi GPIO (Echo)
#                             |
#                           20kΩ
#                             |
#                           GND

आवश्यक पुस्तकालयों को स्थापित करना

कोड लिखने से पहले, सुनिश्चित करें कि आपका रास्पबेरी पाई अद्यतित है और आवश्यक पुस्तकालय स्थापित हैं।

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install python3-rpi.gpio

पायथन स्क्रिप्ट लिखना

नीचे HC-SR04 सेंसर के साथ इंटरफ़ेस करने के लिए एक साधारण पायथन स्क्रिप्ट है। यह स्क्रिप्ट एक ट्रिगर पल्स भेजती है, इको का इंतजार करती है, और इको के लौटने के लिए लिए गए समय के आधार पर दूरी की गणना करती है।

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# GPIO Mode (BOARD / BCM)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# Set GPIO Pins
TRIG = 23
ECHO = 24

print("Distance Measurement In Progress")

# Set GPIO direction (IN / OUT)
GPIO.setup(TRIG, GPIO.OUT)
GPIO.setup(ECHO, GPIO.IN)

def distance():
    # Set TRIG to LOW
    GPIO.output(TRIG, False)
    time.sleep(2)

    # Send 10us pulse to TRIG
    GPIO.output(TRIG, True)
    time.sleep(0.00001)
    GPIO.output(TRIG, False)

    start_time = time.time()
    stop_time = time.time()

    # Save StartTime
    while GPIO.input(ECHO) == 0:
        start_time = time.time()

    # Save Time of Arrival
    while GPIO.input(ECHO) == 1:
        stop_time = time.time()

    # Time difference between start and arrival
    time_elapsed = stop_time - start_time
    # Multiply with speed of sound (34300 cm/s)
    # and divide by 2, because there and back
    distance = (time_elapsed * 34300) / 2

    return distance

if __name__ == '__main__':
    try:
        while True:
            dist = distance()
            print("Measured Distance = %.1f cm" % dist)
            time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        print("Measurement stopped by User")
        GPIO.cleanup()

स्क्रिप्ट चलाना

सुनिश्चित करें कि आपकी वायरिंग सही है और फिर पायथन 3 का उपयोग करके स्क्रिप्ट चलाएं:

python3 hc-sr04.py

आपको कंसोल में मुद्रित सेंटीमीटर में मापा दूरी देखना चाहिए। यदि आप दृश्य प्रतिक्रिया के लिए एक एलईडी का उपयोग कर रहे हैं, तो आप किसी ऑब्जेक्ट को एक निश्चित सीमा के भीतर होने पर एलईडी को प्रकाश में लाने के लिए स्क्रिप्ट को संशोधित कर सकते हैं।

अपने प्रोजेक्ट को बढ़ाना

एक बार जब आपके पास बुनियादी दूरी के माप काम कर रहे हैं, तो अतिरिक्त सुविधाओं को एकीकृत करने पर विचार करें:

• एलईडी संकेतक: अलग -अलग दूरी सीमाओं को इंगित करने के लिए एलईडी का उपयोग करें।
• आयसीडी प्रदर्शन: एलसीडी स्क्रीन पर दूरी दिखाएं।
• डेटा प्रविष्ट कराना: विश्लेषण के लिए समय के साथ दूरी माप दर्ज करें।
• अलर्ट सिस्टम: ऑब्जेक्ट बहुत करीब होने पर अलार्म या सूचनाएं ट्रिगर करें।

सामान्य मुद्दों का समस्या निवारण

सेंसर और GPIO के साथ काम करना कभी -कभी चुनौतीपूर्ण हो सकता है। यहाँ कुछ सामान्य मुद्दे हैं और उन्हें कैसे संबोधित किया जाए:

• गलत वायरिंग: सभी कनेक्शनों को डबल-चेक करें, विशेष रूप से इको पिन पर वोल्टेज डिवाइडर।
• शोर माप: सुनिश्चित करें कि आपका सेटअप स्थिर है और शोर को फ़िल्टर करने के लिए कैपेसिटर जोड़ने पर विचार करें।
• GPIO संघर्ष: सुनिश्चित करें कि कोई अन्य स्क्रिप्ट या सेवाएं एक ही GPIO पिन का उपयोग नहीं कर रही हैं।
• अनुमतियाँ: अपनी स्क्रिप्ट को उचित अनुमतियों के साथ चलाएं, उपयोग करके sudo यदि आवश्यक है।

निष्कर्ष

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर एक बहुमुखी और विश्वसनीय घटक है, जो रास्पबेरी पाई के साथ संयुक्त होने पर, सरल दूरी माप से जटिल स्वचालन प्रणालियों तक अनुप्रयोगों की एक भीड़ को सेवा दे सकता है। इस गाइड में उल्लिखित चरणों का पालन करके, आपको अपने रास्पबेरी पाई पर HC-SR04 के साथ प्रयोग करना और प्रयोग करना शुरू करना चाहिए। हैप्पी टिंकरिंग!