3.3V mod ultrahangos érzékelőkhöz (előkészítse a HC-SR04-et 3.3V logikához ESP32/ESP8266, részecske foton, stb.): 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

TL; DR: Az érzékelőn vágja le a nyomvonalat az Echo csaphoz, majd csatlakoztassa újra feszültségosztóval (Echo nyomkövetés -> 2,7 kΩ -> Echo csap -> 4,7 kΩ -> GND). Szerkesztés: némi vita arról, hogy az ESP8266 valóban 5V toleráns -e a GPIO bemeneteken. Az Espressif azt állítja, hogy van, és nem. Személy szerint én csak akkor vállalnám a kockázatot, ha "maradék" ESP8266 -om lenne.

Ha hasonlít hozzám, akkor megismerte és kedveli a HC-SR04-et, mint az 5V-alapú Arduino projektek olcsó ultrahangos távérzékelésének de facto szabványát. Ezért van itt jó néhány közülük.

De a hobbi elektronika világa folyamatosan halad az 5V -ról a 3.3V -ra. A Raspberry Pie és sok más tábla, például az ESP8266, ESP32 alapú vagy a Particle Photon táblák, 3,3 V -os logikával dolgoznak a bemeneti/kimeneti csapjaikon.

Ha az érzékelőt 5 V -os tápfeszültségre és egyidejűleg 3,3 V -os csatlakozóra csatlakoztatjuk, akkor az Echo csap kimenete is 5 V lesz, és nagy valószínűséggel tönkreteszi a mikrovezérlő lapunk 3,3 V -os csapjait. Megpróbálhatjuk a jelenlegi állapotú HC-SR04-et 3,3 V-os tápellátáshoz csatlakoztatni, és képes lesz méréseket végezni, de sajnos ezek gyakran sokkal kevésbé pontosak.

A megoldás az, hogy az érzékelőt továbbra is 5V VCC -hez kell csatlakoztatni, de két ellenállás használatával feszültségosztó létrehozásával meg kell győződni arról, hogy a mikrokontrollert elérő Echo jel csak 3,3 V -os. Szerencsénk, hogy a HC-SR04 triggerkapcsának nincs szüksége 5 V-ra, és elfogadja a 3,3 V-ot is, amelyet a mikrovezérlő csapjaiból kapunk.

A fenti leírás és linkek segítségével valószínűleg már elegendő információval rendelkezik ahhoz, hogy feszültségosztót hozzon létre az áramkör részeként egy kenyérsütő táblán, és megfelelően csatlakoztassa az ultrahangos érzékelőt.

Ha meg szeretné tanulni, hogyan módosíthat egy vagy több HC-SR04-et, hogy azok önálló egységként, 3,3 V-os állapotban legyenek, külön áramkör nélkül, olvassa el alább.

1. lépés: Amire szüksége van

1. HC-SR04 ultrahangos érzékelő
2. Egy 4,7 kΩ és egy 2,7 kΩ ellenállás (vagy az ellenállások bármely kombinációja az 1-50 kΩ tartományban, R1/(R1+R2) = kb. 0,66)
3. Forrasztóberendezés
4. X-Acto kés (vagy bármilyen kés, amely hasonlóan éles és hegyes)
5. Elfogadható forrasztási készségek-vagy hajlandóság a HC-SR04 megsemmisítésére, miközben valami újat próbál ki:)
6. Opcionális: nagyító, multiméter, oszcilloszkóp, részecskeütköző,…

2. lépés: Keresse meg az Echo Pin nyomát és vágja le

Nézze meg alaposan az érzékelő táblát (esetleg nagyítóval), és keresse meg az Echo csaphoz vezető nyomot.

Megjegyzés: Előfordulhat, hogy a HC-SR04 nyomtatott áramköri lap (PCB) elrendezése eltér az itt láthatótól! A nyomvonal a másik oldalon is lehet (ha egy nyom kerek körben végződik, ez általában egy kapcsolat a NYÁK ellenkező oldalával).

Választható: Vegye elő a multimétert, és ellenőrizze, hogy azonosította -e a helyes nyomvonalat, tesztelve a folytonosságot az Echo csap és a forrasztási kötés között, ahol a nyom kapcsolódik a NYÁK -hoz. Nulla ohmot kell mutatnia.

A kés segítségével többször vágja le óvatosan ugyanazon a helyen. Ügyeljen arra, hogy ne vágja le a szomszédos nyomokat. Ezután kaparja le a nyomot, amíg először nem látja a fémét, majd látja, hogy eltűnik, és biztos abban, hogy nincs többé kapcsolat.

Megjegyzés: Ha nem szakítja meg teljesen a nyomot, az Echo pin továbbra is a teljes 5 voltot szállítja a mikrovezérlő tüskéjéhez.

Választható: A multiméterrel ellenőrizze, hogy teljesen elvágta -e ugyanazt a nyomvonalat, ismételten tesztelve a folytonosságot az Echo csap és a forrasztási kötés között, ahol a nyom kapcsolódik valamihez a NYÁK -on. Végtelen ohmokat kell mutatnia (ha valamit a megaohmos tartományban mutat, az is rendben van).

3. lépés: 2,7 kΩ forrasztás az Echo pin és a Trace's End között

Ha még nem tette meg, keresse meg, hogy az Echo pin nyoma (amelyet levágott) közvetlenül egy másik elemhez vezet, például egy IC -hez.

Példámban a lapka közepén lévő chip 2. tűjéhez van csatlakoztatva.

Vágja le és hajlítsa meg a 2,7 kΩ -os ellenállás lábait, hogy pontosan illeszkedjenek az Echo csap és a másik csatlakozó közé.

Ezután forrasztja a helyére az ellenállást (az alkatrészek forrasztáshoz való tisztítása és a fluxus alkalmazása valószínűleg nem árt).

4. lépés: Forrasztás 4,7 kΩ -os ellenállás az Echo Pin és a GND Pin között

Vágja le és hajlítsa meg a 4,7 kΩ -os ellenállás lábait, hogy illeszkedjenek az Echo és a GND csapok közé (vagy azok forrasztási pontjai a NYÁK -on), és forrasztja őket oda.

Választható: Multiméterrel ellenőrizze a csatlakozások közötti ellenállást, és győződjön meg arról, hogy nincs -e rövidzárlat.

Rendkívül opcionális: Csatlakoztassa a triggercsapot a programozott MCU -hoz, még ne csatlakoztassa az Echo csapot, és győződjön meg arról, hogy az Echo jel 3.3V és nem 5V a kedvenc oszcilloszkóp segítségével. Oké, ezzel 85% -ban viccelek.:)

Most már képesnek kell lennie arra, hogy a módosított érzékelőt bármilyen 3,3 V -os mikrokontrollerhez csatlakoztassa. Még mindig 5 voltról kell táplálni, de sok (feszültségszabályozóval rendelkező) mikrokontroller tábla is elfogadja az 5 voltot, így ennek sok projektben jól kell működnie.

Hozzáadott bónusz: ez a módosított érzékelő visszafelé kompatibilis lesz az 5 V -os projektekkel, mivel a legtöbb 5 V -os mikrokontroller (például Arduino/ATMEGA) ugyanúgy képes értelmezni a 3,3 V -os jeleket, mint az 5 V -os.