3.3V хэт авианы мэдрэгч (ESP32/ESP8266, Particle Photon, гэх мэт 3.3V логик дээр HC-SR04-ийг бэлтгэх): 4 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

TL; DR: Мэдрэгч дээр Echo pin -ийн мөрийг хайчилж аваад хүчдэл хуваагч ашиглан дахин холбоно уу (Echo trace -> 2.7kΩ -> Echo pin -> 4.7kΩ -> GND). Засварлах ESP8266 нь GPIO оролтод 5V -ийг тэсвэрлэдэг эсэх талаар зарим маргаан гардаг. Эспресиф энэ нь тийм, тийм биш гэж мэдэгддэг. Би хувьдаа ESP8266 -тай "үлдсэн" байсан бол л эрсдэлд орно.

Хэрэв та надтай адилхан хүн бол 5V-д суурилсан Arduino төслүүдийн хямд өртөгтэй хэт авианы зайн мэдрэгчийг де-факто стандартаар HC-SR04-ийг мэддэг болсон. Тийм болохоор тэдний нэлээд хэд нь энд хэвтэж байна.

Гэхдээ хобби электроникийн ертөнц 5V -аас 3.3V хүртэл тогтвортой хөдөлж байна. Raspberry Pie болон бусад олон самбарууд, жишээ нь ESP8266, ESP32 эсвэл Particle Photon гэх мэт хавтангууд нь оролт/гаралтын тээглүүр дээрээ 3.3V логикоор ажилладаг.

Хэрэв бид мэдрэгчийг 5V хүчдэлтэй, мөн 3.3V зүүтэй холбовол Echo pin -ийн гаралт нь 5V байх бөгөөд бидний микроконтроллерын хавтангийн 3.3V зүүг устгах магадлалтай. Бид HC-SR04-ийг 3.3V хүчдэлд холбохыг оролдож болох бөгөөд хэмжилт хийх боломжтой боловч харамсалтай нь эдгээр нь үнэн зөв байх магадлал багатай байдаг.

Асуудлын шийдэл нь мэдрэгчийг 5V VCC -тэй холбох боловч хоёр эсэргүүцэл ашиглан хүчдэл хуваагч үүсгэснээр микроконтроллерт хүрэх цуурай дохио нь зөвхөн 3.3V байгаа эсэхийг шалгах явдал юм. Бидний хувьд азаар HC-SR04-ийн Trigger зүү нь 5V шаардлагагүй бөгөөд бидний микроконтроллерийн зүүгээс авдаг 3.3V-ийг хүлээн авдаг.

Дээрх тайлбар, холбоосыг ашигласнаар та хэлхээнийхээ нэг хэсэг болох хүчдэл хуваагчийг үүсгэж, хэт авианы мэдрэгчийг зөв залгах хангалттай мэдээлэлтэй байх магадлалтай.

Хэрэв та нэг буюу хэд хэдэн HC-SR04-ийг хэрхэн яаж өөрчлөх талаар сурахыг хүсч байвал нэмэлт хэлхээгүйгээр бие даан ашиглах боломжтой 3.3V-ийг доороос уншина уу.

Алхам 1: Танд хэрэгтэй зүйл

1. HC-SR04 хэт авианы мэдрэгч
2. Нэг 4.7kΩ ба нэг 2.7kΩ резистор (эсвэл R1/(R1+R2) = ойролцоогоор 1-50kΩ хүртэлх эсэргүүцлийн хослол. 0.66)
3. Гагнуурын төхөөрөмж
4. X-Acto хутга (эсвэл ижил төстэй хурц, үзүүртэй хутга)
5. Зөвшөөрөгдөх гагнуурын ур чадвар эсвэл шинэ зүйлийг туршиж байхдаа HC-SR04-ийг устгах хүсэл:)
6. Нэмэлт: томруулдаг шил, мултиметр, осциллограф, тоосонцор мөргөлдөгч,…

Алхам 2: Цуурай зүүний ул мөрийг олж хайчилж ав

Мэдрэгчийн самбарыг анхааралтай ажигла (томруулдаг шил ашиглаж магадгүй) ба цуурай руу хүргэдэг ул мөрийг олоорой.

Тэмдэглэл: Таны HC-SR04 нь энд үзүүлсэнээс өөр хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) -тай байж болно! Мөр нь нөгөө талд байж болно (ул мөр нь дугуй тойрог хэлбэрээр төгсөхөд энэ нь ихэвчлэн ПХБ -ийн эсрэг талын холболт юм).

Нэмэлт: Мультиметрээ аваад, ул мөр нь ПХБ дээрх ямар нэгэн зүйлтэй холбогддог цуурай зүү ба гагнуурын үений хоорондох тасралтгүй байдлыг шалгах замаар зөв ул мөрийг олж тогтоосон эсэхээ шалгаарай. Энэ нь тэг омыг харуулах ёстой.

Хутга ашиглан ул мөрийг нэг цэг дээр хэд хэдэн удаа болгоомжтой хайчилж ав. Хөршийн ул мөрийг огтлохгүй байхыг анхаарна уу. Дараа нь металыг нь харах хүртэл ул мөрийг нь хусаад дараа нь алга болохыг нь хараад ямар ч холболт байхгүй болно.

Анхаарна уу: Хэрэв та ул мөрийг бүрэн таслахгүй бол Echo pin нь 5 вольтыг таны микроконтроллерын зүү рүү үргэлжлүүлэн өгөх болно.

Нэмэлт: Мультиметрээр та ПХБ дээрх ямар нэгэн зүйлтэй холбогддог цуурай зүү ба гагнуурын үений хоорондох тасралтгүй байдлыг дахин шалгаснаар ижил ул мөрийг бүрэн тасалсан эсэхээ шалгаарай. Энэ нь хязгааргүй омыг харуулах ёстой (хэрэв энэ нь мега омын хүрээнд ямар нэгэн зүйл харуулсан бол энэ нь бас зүгээр юм).

Алхам 3: Гагнуур 2.7kΩ Цуурай зүү ба түүний ул мөрийн төгсгөлийн хооронд

Хэрэв та хараахан амжаагүй байгаа бол Echo pin -ийн ул мөр (таны салгасан) нь IC гэх мэт өөр элемент рүү шууд хөтөлж байгааг олж мэдээрэй.

Миний жишээн дээр энэ нь ПХБ -ийн дунд байгаа чипний 2 -р зүүтэй холбогдсон байна.

2.7kΩ эсэргүүцлийн хөлийг цуурай зүү болон бусад холболтын хооронд яг тааруулахаар хайчилж, нугална.

Дараа нь резисторыг гагнах (эд ангиудыг гагнах хүртэл цэвэрлэж, урсгал хийх нь гэмтээхгүй байх магадлалтай).

Алхам 4: Цуурай зүү ба GND зүү хоорондын 4.7 кΩ эсэргүүцэл

4.7kΩ эсэргүүцлийн хөлийг цуурай ба GND зүү (эсвэл ПХБ дээрх гагнуурын цэгүүд) хооронд нь тааруулан хайчилж, тэнд гагнана.

Нэмэлт: мултиметр ашиглан холболт хоорондын эсэргүүцлийг шалгаж богино өмд байхгүй эсэхийг шалгаарай.

Онцгой сонголт: Гох зүүгээ програмчлагдсан MCU -тайгаа холбож, цуурайгаа одоо хүртэл бүү холбоорой, дуртай осциллограф ашиглан Echo дохио 5V биш 3.3V байгаа эсэхийг шалгаарай. За, би үүнийг 85% тоглож байна.:)

Та одоо өөрчилсөн мэдрэгчээ 3.3V -ийн дурын микроконтроллерт холбох боломжтой байх ёстой. Та үүнийг 5 вольтоор тэжээх шаардлагатай хэвээр байгаа боловч олон микроконтроллерууд (хүчдэлийн зохицуулагчтай) 5 вольтыг хүлээн авдаг тул олон төслүүдэд энэ нь сайн ажиллах ёстой.

Нэмэлт урамшуулал: энэ модульчлагдсан мэдрэгч нь 5V төслүүдтэй хоцрогдолтой нийцэх болно, учир нь ихэнх 5V микроконтроллерууд (Arduino/ATMEGA гэх мэт) 3.3V дохиог 5V -тэй адил тайлбарлаж чаддаг.