Měření hladiny vody pomocí JSN SR-40T

Ultrazvukový senzor, také známý jako senzor SONAR, je elektronické zařízení, které se používá k měření vzdálenosti cílového objektu pomocí vyzařování ultrazvukových zvukových vln. Kromě měření vzdálenosti se používá také pro detekci objektů a roboty vyhýbající se překážkám. Známý senzor pro měření vzdálenosti a další aplikace je ultrazvukový senzor HC-SR04. Tento senzor se snadno používá a je poměrně levný. Má, ale pár stinných stránek. Jednou z nich je, že tyto senzory nelze použít v aplikacích, které zahrnují vodu a drsná prostředí.

V tomto tutoriálu je diskutován vodotěsný ultrazvukový senzor JSN SR-04T. Jaké jsou jeho vlastnosti a specifikace a jak jej propojit s Arduino Nano.

Vodotěsný ultrazvukový senzor JSN SR-04T

JSN-SR0T4 je vodotěsný modul ultrazvukového snímače vzdálenosti, který může poskytovat bezkontaktní měření vzdálenosti 25cm - 450cm s přesností dosahu až 2 mm. Tento senzorový modul se dodává ve dvou samostatných částech, jedna je převodník, který je snímacím prvkem, a druhá je řídicí deska. Je velmi podobný ultrazvukovým senzorům, které se nacházejí v náraznících automobilů.

Senzorový modul JSN SR-04T má průmyslovou integrovanou konstrukci ultrazvukové snímací sondy, vodotěsný typ, stabilní výkon a vysokou přesnost. Lze jej použít v horizontálním zaměřování, vyhýbání se překážkám, automatizovaném řízení, monitorování objektů a jejich pohybu, řízení dopravy, bezpečnosti a umělé inteligence a dalších aplikacích.

Piny JSN SR-04T: 

Senzorový modul JSN SR-04T je podobný HC-SR04, ale oproti HC-SR04 přináší některá vylepšení:

• Na rozdíl od HC-SR04, JSN SR-04T nemá převodník připájený na PCB. Místo toho je připojen docela dlouhým externím kabelem (2,5 metru), takže můžete umístit snímací prvek daleko od všech ovládacích obvodů.
• Samotný senzor je zapouzdřen ve vodotěsném pouzdře, což může být užitečné, pokud jej chcete umístit venku v drsnějším prostředí.

Se všemi těmito výhodami má také některé nevýhody. Minimální vzdálenost, kterou tento senzor dokáže změřit, je 20 cm ve srovnání s 2 cm HC-SR04. Důvodem je to, že JSN SR-04T má pouze jeden převodník. K přenosu i příjmu signálu používá stejný převodník, takže přepnutí z jednoho režimu do druhého potřebuje čas. To je důvod, proč snímač JSN SR-04T nemůže měřit pod 20 cm, ale HC-SR04 ano, protože má samostatný vysílač a přijímač.

Specifikace a vlastnosti vodotěsného ultrazvukového senzoru JSN SR-04T:

• Pracovní napětí: DC 5V
• Statický pracovní proud: 5mA
• Pracovní proud: 30mA
• Frekvence akustického vyzařování: 40KHz
• Provozní dosah: 25 cm až 4,5 m
• Délka kabelu: 2,5 metru                              

Propojení JSN SR-04T s Arduinem

Kompletní schéma zapojení pro propojení vodotěsného ultrazvukového snímače JSN SR-04T s Arduino je uvedeno níže:

Programový kód

#include<LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 4, 5, 6, 7);  // sets the interfacing pins

#define ECHOPIN 3
#define TRIGPIN 2

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.begin(16, 2);  // initializes the 16x2 LCD
  pinMode(ECHOPIN,INPUT_PULLUP);
  pinMode(TRIGPIN, OUTPUT);
  digitalWrite(ECHOPIN, HIGH);
}

void loop() {
  lcd.clear();
  digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIGPIN, HIGH);
  delayMicroseconds(15);
  digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
  int distance1 = pulseIn(ECHOPIN, HIGH, 26000);
  int distance=distance1/58;
  Serial.print(distance);
  Serial.println("   cm");
  lcd.setCursor(0,0);           //sets the cursor at row 0 column 0
  lcd.print("Water Level"); // prints 16x2 LCD MODULE
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print(distance);
  delay(500);
}

Literatura

CHOUDHARY, Ashish. How to Measure Water Level using JSN SR-40T Waterproof Ultrasonic Sensor. Circuit Digest [online]. 2021 [cit. 2022-12-22]. Dostupné z: https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/how-to-measure-walter-level-using-jsn-sr-40t-waterproof-ultrasonic-sensor-with-arduino