Αισθητήρας Υπερήχων (Απόστασης)

Συνδεσμολογία

GND του αισθητήρα –> GND στο Raspberry Pi και στο άκρο αντίστασης 330 Ω

VCC του αισθητήρα –> 5V στο Raspberry Pi

TRIG του αισθητήρα –> GPIO 17 στο Raspberry Pi

ECHO του αισθητήρα –> στο άκρο αντίστασης 220 Ω

Τα άλλα άκρα των δύο αντιστάσεων –> GPIO 18 του Raspberry Pi

 

Κώδικας

from gpiozero import DistanceSensor
from time import sleep

sensor = DistanceSensor(echo=18, trigger=17)
while True:
    print(sensor.distance * 100)
    sleep(1)

 

Σημειώσεις

Το παραπάνω μάθημα βασίστηκε σε αυτό το σύνδεσμο

Βασική αρχή λειτουργίας του αισθητήρα απόστασης

Ο αισθητήρας υπερήχων στέλνει υπέρηχους (ήχους με συχνότητα μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να ακούσει το αυτί μας) προς μία κατεύθυνση. Την εντολή για να στείλει υπερήχους, ο αισθητήρας τη λαμβάνει στο pin TRIG.

Οι υπέρηχοι χτυπάνε σε ένα εμπόδιο και επιστρέφουν στον αισθητήρα. Μέσω του pin ECHO, επιστρέφεται η απάντηση στο Raspberry Pi. Από τον χρόνο που έκαναν οι υπέρηχοι να πάνε και να επιστρέψουν, υπολογίζεται η απόσταση από το εμπόδιο.

Προσοχή πρέπει να δοθεί στο ότι ο αισθητήρας δουλεύει με 5V και το pin ECHO επίσης πρόκειται να στείλει σήμα 5V στο Raspberry Pi. Αυτό δεν πρέπει να το αφήσουμε να συμβεί διότι θα το κάψει. Για αυτό το λόγο χρησιμοποιούμε διαιρέτη τάσης.

Γνωστικό επίπεδο για Διαιρέτη Τάσης

Ο διαιρέτης τάσης, αν και δεν μπορεί να γίνει πλήρως κατανοητός σε παιδιά δημοτικού, βάσει της διδακτέας ύλης, μπορεί ωστόσο να εξηγηθεί ο τρόπος λειτουργίας του σε αρκετά καλό βαθμό.

Αυτό που σίγουρα πρέπει να κρατήσουν τα παιδιά είναι ότι δεν πρέπει για κανένα λόγο να εφαρμόσουν 5V σε κάποιο pin του Raspberry Pi (ανεξάρτητα αν το ίδιο το Raspberry Pi δίνει 5V σε κάποιες από τις εξόδους του). Για αυτό το λόγο βρίσκουμε κάποιες φορές τρόπους για να μετατρέψουμε τα 5V σε 3V.

Στα παιδιά από Γ’ Δημοτικού και πάνω που έχουν μιλήσει για τα κλάσματα, μπορείτε να το αξιοποιήσετε και να τους πείτε ότι ο διαιρέτης τάσης μας δίνει τα 3/5 των 5V, οπότε να καταλάβουν ότι το αποτέλεσμα είναι 3V.

Στα παιδιά από Ε’ Δημοτικού και πάνω που έχουν χειριστεί τις απλοποιήσεις των κλασμάτων και την αναγωγή στη μονάδα, μπορείτε να κάνετε περισσότερα. Θα πάρετε τις δύο αντιστάσεις της συνδεσμολογίας. Θα δείξετε ότι τα 5V αντιστοιχούν στα 330 Ω + 220 Ω = 550 Ω, ενώ εμείς κοιτάμε την τάση εκεί που τελειώνει η πρώτη αντίσταση που είναι 330 Ω. Οπότε μπορούν να δουν ότι 330/550 = 3/5 και να καταλάβουν ότι βγαίνουν 3V στην έξοδο.