ماژول HC-SR04 یکی از پرکاربردترین ماژول‌های اولتراسونیک سنجش فاصله در دنیای الکترونیک و رباتیک است که بر اساس فناوری SONAR طراحی شده و قابلیت اندازه‌گیری فاصله به‌صورت غیرتماسی را با دقت بالا فراهم می‌کند. این ماژول متشکل از یک فرستنده و یک گیرنده امواج اولتراسونیک با فرکانس ۴۰ کیلوهرتز است. عملکرد ماژول به این صورت است که با اعمال یک پالس دیجیتال به پایه Trig، فرستنده شروع به ارسال امواج صوتی می‌کند. پس از برخورد موج به مانع، بازتاب آن توسط گیرنده دریافت شده و زمان بین ارسال و دریافت پالس توسط خروجی Echo گزارش می‌شود. با توجه به سرعت صوت در هوا، می‌توان فاصله دقیق مانع را محاسبه کرد.

ماژول HC-SR04 دارای چهار پایه (VCC، Trig، Echo و GND) بوده و به‌راحتی با میکروکنترلرهایی مانند Arduino، Raspberry Pi و ESP32 سازگار است. این ماژول با جریان مصرفی پایین و دقت اندازه‌گیری بالا، گزینه‌ای اقتصادی و قابل‌اعتماد برای پروژه‌هایی است که نیاز به سنجش فاصله یا تشخیص مانع دارند. از مزایای آن می‌توان به نصب ساده، ابعاد کوچک، و عدم نیاز به کالیبراسیون اولیه اشاره کرد. استفاده از این ماژول در پروژه‌های آموزشی و صنعتی، امکان یادگیری و پیاده‌سازی مفاهیم سنجش غیربرخوردی را به‌صورت عملی و دقیق فراهم می‌سازد.

مشخصات

• ولتاژ کاری: 5V DC
• جریان مصرفی: حدود 15mA
• فرکانس اولتراسونیک: 40kHz
• فاصله اندازه‌گیری: 2cm تا 400cm
• دقت اندازه‌گیری: حدود 3mm
• زاویه تشخیص: کمتر از 15 درجه
• نوع سیگنال ورودی Trig: پالس دیجیتال 10µs
• نوع سیگنال خروجی Echo: پالس متناسب با زمان رفت و برگشت موج
• تعداد پایه‌ها: 4 عدد (VCC، Trig، Echo، GND)
• دمای کاری: 0 تا 70 درجه سانتی‌گراد

کاربردهای رایج

ماژول HC-SR04 به‌دلیل دقت بالا و قیمت اقتصادی، در طیف وسیعی از پروژه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی به‌کار می‌رود. از جمله در رباتیک برای سنجش موقعیت و جلوگیری از برخورد، در سیستم‌های امنیتی برای تشخیص حضور، یا در ابزارهای اندازه‌گیری صنعتی سبک. این ماژول همچنین انتخابی بسیار محبوب برای آموزش مفاهیم اولیه‌ی میکروکنترلرها و سنجش دیجیتال است. استفاده از آن در پروژه‌های DIY به کاربران اجازه می‌دهد تا سیستم‌های هوشمند و تعاملی را با هزینه‌ای کم پیاده‌سازی کنند.

• ربات‌های خودران برای اجتناب از موانع
• تشخیص حضور یا حرکت در ورودی و راهروها
• سنجش سطح مایعات در مخازن
• سیستم هشدار برخورد در خودروها و ربات‌ها
• کنترل فاصله برای چاپگرهای سه‌بعدی
• پروژه‌های آموزشی مرتبط با Arduino و Raspberry Pi
• اندازه‌گیری ارتفاع یا فاصله در پروژه‌های علمی
• سنسور اتوماتیک برای روشنایی یا تهویه
• سیستم‌های پارک خودکار یا هشدار پارکینگ
• ابزارهای هوشمند خانگی و اتوماسیون صنعتی سبک