3.3V Mod לחיישנים אולטראסוניים (הכינו HC-SR04 ללוגיקה של 3.3V ב- ESP32/ESP8266, פוטון חלקיקים וכו '): 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

TL; DR: בחיישן, חתכו את העקוב לפין הד, ולאחר מכן חבר אותו מחדש באמצעות מחלק מתח (עקוב הד -> 2.7kΩ -> סיכת הד -> 4.7kΩ -> GND). ערוך: היה קצת דיון בשאלה האם ה- ESP8266 למעשה סובלני 5V בכניסות GPIO. אספרסיף טוען הן שכן והן לא. אישית, הייתי לוקח את הסיכון רק אם היו לי "שאריות" ESP8266.

אם אתה דומה לי, למדת והכרת את HC-SR04 כתקן דה-פקטו לחישה למרחקים אולטרסוניים בעלות נמוכה עבור פרויקטים מבוססי 5V Arduino. לכן יש לי לא מעט כאלה ששוכבים כאן.

אבל עולם האלקטרוניקה של התחביבים נע בהתמדה מ -5V ל -3.3V. פשטידת הפטל ולוחות רבים אחרים, כמו אלה המבוססים על ESP8266, ESP32 או לוחות כמו פוטון החלקיקים, עובדים עם לוגיקה של 3.3V על סיכות הכניסה/פלט שלהם.

אם נחבר את החיישן לחשמל 5V ובמקביל לסיכות 3.3V, גם פלט סיכת ההד יהיה 5V וסביר להרוס את סיכות 3.3V של לוח המיקרו -בקר שלנו. נוכל לנסות לחבר כוח של HC-SR04 כפי שהוא ל- 3.3V וכדי שנוכל לקבל מדידות, אך למרבה הצער, לרוב אלה יהיו הרבה פחות מדויקים.

הפתרון הוא עדיין לחבר את החיישן ל- 5V VCC, אך לוודא שאות האקו המגיע לבקר יש רק 3.3V על ידי יצירת מחלק מתח באמצעות שני נגדים. למזלנו, סיכת ההדק של HC-SR04 אינה צריכה 5V וגם מקבלת את 3.3V שאנו מקבלים מהסיכות של המיקרו-בקר שלנו.

עם התיאור והקישורים לעיל, סביר להניח שכבר יש לך מספיק מידע כדי ליצור מחלק מתח כחלק מהמעגל שלך על לוח לחם ולחבר חיישן אולטרסוני בצורה נכונה.

אם אתה רוצה ללמוד כיצד לשנות אחד או יותר של HC-SR04 כך שהם יהיו מוכנים 3.3V כיחידות עצמאיות, ללא כל מעגל נוסף, קרא בהמשך.

שלב 1: מה שאתה צריך

1. חיישן אולטרסאונד HC-SR04
2. נגד אחד 4.7kΩ ואחד 2.7kΩ (או כל שילוב של נגדים בטווח 1-50kΩ עם R1/(R1+R2) = 0.66 בערך)
3. ציוד הלחמה
4. סכין X-Acto (או כל סכין שהיא חדה ומחודדת באופן דומה)
5. כישורי הלחמה מקובלים-או הנכונות להרוס HC-SR04 תוך ניסיון חדש:)
6. אופציונלי: זכוכית מגדלת, מולטימטר, אוסצילוסקופ, מתנגש חלקיקים, …

שלב 2: מצא את העקוב לפין ההד וגזור אותו

התבונן מקרוב בלוח החיישן (אולי באמצעות זכוכית מגדלת) ומצא את העקבות המובילות אל סיכת ההד.

הערה: ל- HC-SR04 שלך עשויה להיות פריסת לוח מודפס שונה (PCB) מאשר זו המוצגת כאן! העקוב עשוי להיות גם בצד השני (כאשר עקבות מסתיימים במעגל עגול, בדרך כלל זהו חיבור לצד הנגדי של ה- PCB).

אופציונלי: קח את המולטימטר שלך ובדוק שזיהית את העקוב הנכון על ידי בדיקת המשכיות בין סיכת ההד למפרק הלחמה שבו העקוב מתחבר למשהו על הלוח. זה אמור להראות אפס אוהם.

בעזרת הסכין חותכים את העקבות בזהירות מספר פעמים באותו מקום. שימו לב לא לחתוך עקבות שכנים. לאחר מכן, גירדו את העקבות עד שתראו לראשונה את המתכת שלה, ואז תראו אותה נעלמת, ואתם בטוחים שאין עוד קשר.

הערה: אם לא תנתק לחלוטין את העקוב, סיכת ההד עדיין תספק את כל 5 הוולטים לסיכה של המיקרו -בקר שלך.

אופציונלי: בעזרת המולטימטר, בדוק שניתקת לחלוטין את אותו העקוב על ידי בדיקת שוב המשכיות בין סיכת ההד למפרק הלחמה שבו העקוב מתחבר למשהו במעגל הלוח. זה אמור להראות אוהם אינסופיים (אם זה מראה משהו בטווח מגה-אוהם, זה גם בסדר).

שלב 3: הלחמה 2.7kΩ בין סיכת ההד לקצה העקבות שלו

אם עדיין לא עשית זאת, מצא לאן העקוב של סיכת הד (שניתקת) מוביל ישירות אלמנט נוסף, כמו IC.

בדוגמה שלי, הוא מחובר לסיכה 2 של שבב זה באמצע ה- PCB.

חותכים וכופפים את רגלי הנגד 2.7kΩ כך שיתאימו בדיוק בין סיכת ההד לבין החיבור השני.

לאחר מכן, הלחם את הנגד במקומו (ניקוי החלקים להלחמה והחלת שטף כנראה גם לא יזיק).

שלב 4: הלחמה 4.7kΩ נגד בין פין הד לבין פין GND

חותכים וכופפים את רגלי הנגד 4.7kΩ כך שיתאימו בין סיכת ההד לבין סיכת ה- GND (או נקודות ההלחמה שלהן על הלוח המודפס), והלחמו אותן שם.

אופציונלי: השתמש במולטימטר כדי לבדוק את ההתנגדות בין החיבורים כדי לוודא שאין מכנסיים קצרים.

אופציונלי במיוחד: חבר את סיכת ההדק למרכז ה- MCU המתוכנת שלך, אל תחבר את סיכת ההד עדיין וודא שאות האקו הוא 3.3V ולא 5V באמצעות האוסילוסקופ המועדף עליך. אוקיי, אני צוחק על זה 85%.:)

כעת אתה אמור להיות מסוגל לחבר את החיישן שהשתנה שלך לכל מיקרו -בקר של 3.3V. אתה עדיין צריך להפעיל אותו עם 5 וולט, אבל לוחות מיקרו -בקר רבים (שיש להם ווסת מתח) מקבלים גם 5 וולט, כך שזה אמור להסתדר מצוין בפרויקטים רבים.

בונוס נוסף: חיישן משופר זה יהיה תואם לאחור עם פרויקטים של 5V, מכיוון שרוב בקרי 5V (כמו Arduino/ATMEGA) יכולים לפרש אותות 3.3V באותו אופן שבו הם עושים 5V.