Projeto Sensor JSN-SR04T Comunicação Arduino

Como comunicar o sensor ultrassônico à prova d’água JSN-SR04T com Arduino?

À medida que os sensores ultrassônicos começaram a ser usados em carros como sensores de estacionamento reverso, os fabricantes começaram a produzi-los em grande escala, o que os tornou facilmente disponíveis em uma ampla variedade de modelos a preços mais em conta. Entre eles, o Sensor Ultrassônico Impermeável JSN-SR04T também conhecido como AJ-SR04M.

Ele é o mais versátil e preciso, podendo detectar objetos com até 2 metros de distância, tendo um ângulo de feixe muito útil de 45 graus, capaz de medir com precisão de até 0,5cm. Ao contrário de outros sensores ultrassônicos como o Sensor Ultrassônico HC-SR04.

O Sensor Ultrassônico Impermeável Projeto Sensor JSN-SR04T oferece uma faixa de tensão de operação 5V (o que significa que pode funcionar em microcontroladores de 5V), possuindo baixo consumo de energia de apenas 20uA durante o repouso (o que significa que pode funcionar com baterias por anos!). Os outros sensores HCSR05 e JSN-SR04T possuem alta tensão de operação e consumo de corrente (o que não os torna a melhor escolha para baixo consumo de energia).

Sensor Ultrassônico JSN-SR04T a Prova D'água + Módulo para Arduino

Sensor Ultrassônico JSN-SR04T 2.0 a Prova D’água + Módulo para Arduino

Certifique-se de comprar apenas sensores genuínos que sejam totalmente testados funcionalmente. Muitas falsificações, clones e módulos de baixo custo podem não oferecer essas opções e você pode não conseguir fazê-los funcionar seguindo este guia. Existem muitos artigos e vídeos do YouTube mostrando que o JSN-SR04T 2.0 e o AJ-SR04M não estão funcionando e recomendam o uso do SN-SR04T. Mas eles não se esforçaram para fazê-los funcionar, apenas concluem que o sensor mais antigo JSN-SR04T com menos recursos é melhor para uso com Arduino.

Recentemente, entregamos um produto eletrônico personalizado usando o AJ-SR04M e conseguimos fazê-lo funcionar sem problemas. O produto já chegou ao mercado e foi recebido com grande satisfação tanto por nossos clientes quanto por seus usuários.

Especificação do Sensor Ultrassônico JSN-SR04T 2.0 a Prova D’água

Tensão de operação: DC 5V;
Faixa de operação: de 25cm a 150cm;
Consumo de corrente total: 30mA;
Frequência: 40KHZ;
Resolução: cerca de 0,5 cm;
Ângulo do feixe: menos de 50 graus;
Temperatura de trabalho: -10~70°C;
Temperatura de armazenamento: -20~80°C.

Placa Principal Sensor JSN-SR04T / AJ-SR04M

Placa Principal Sensor JSN-SR04T 2.0 / AJ-SR04M

O JSN-SR04T 2.0 tem 5 modos de trabalho:

– Trigger tradicional e modo de eco (o mesmo que o popular HC-SR04 ):

Este modo usa pinos Trigger e Echo. Você terá que escolher dois pinos digitais em seu microcontrolador e um temporizador de software para calcular a distância.

Observe que a sequência de comunicação é a mesma do HC SR04, mas certifique-se de que seu sinal alto no pino Trigger tenha pelo menos 10ms de largura. Alguns usuários relataram obter uma boa leitura somente após aumentar a largura do gatilho para 20ms.

Este modo funciona com a popular biblioteca “Arduino Newping”. Não é obrigatório usar esta biblioteca, você também pode fazer o sensor funcionar com algumas linhas de código. A biblioteca torna isso mais simples.

Trigger tradicional e modo de eco JSN-SR04T

Diagrama de tempo mostrando as diferentes etapas na operação do sensor no modo Echo Trigger. Um sinal alto no pino do gatilho inicia a transmissão. Ao medir o tempo que o sensor leva para medir o sinal refletido, podemos calcular a distância do objeto.

Código de exemplo para testar o modo Echo Trigger –

#define echoPin 11 // attach pin D2 Arduino to pin Echo of JSN-SR04T
#define trigPin 12 //attach pin D3 Arduino to pin Trig of JSN-SR04T

// defines variables
long duration; // variable for the duration of sound wave travel
int distance; // variable for the distance measurement

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an OUTPUT
  pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an INPUT
  Serial.begin(9600); // // Serial Communication is starting with 9600 of baud rate speed
  Serial.println("Ultrasonic Sensor HC-SR04 Test"); // print some text in Serial Monitor
  Serial.println("with Arduino UNO R3");
}
void loop() {
  // Clears the trigPin condition
  digitalWrite(trigPin, LOW);  //
  delayMicroseconds(2);
  // Sets the trigPin HIGH (ACTIVE) for 10 microseconds
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  // Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  // Calculating the distance
  distance = duration * 0.034 / 2; // Speed of sound wave divided by 2 (go and back)
  // Displays the distance on the Serial Monitor
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");// working  code for aj-sr04m
}

#define echoPin 11 // attach pin D2 Arduino to pin Echo of JSN-SR04T

#define trigPin 12 //attach pin D3 Arduino to pin Trig of JSN-SR04T

// defines variables

long duration; // variable for the duration of sound wave travel

int distance; // variable for the distance measurement

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an OUTPUT

pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an INPUT

Serial.begin(9600); // // Serial Communication is starting with 9600 of baud rate speed

Serial.println("Ultrasonic Sensor HC-SR04 Test"); // print some text in Serial Monitor

Serial.println("with Arduino UNO R3");

}

void loop() {

// Clears the trigPin condition

digitalWrite(trigPin, LOW); //

delayMicroseconds(2);

// Sets the trigPin HIGH (ACTIVE) for 10 microseconds

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

// Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

// Calculating the distance

distance = duration * 0.034 / 2; // Speed of sound wave divided by 2 (go and back)

// Displays the distance on the Serial Monitor

Serial.print("Distance: ");

Serial.print(distance);

Serial.println(" cm");// working code for aj-sr04m

}

Medição da distância do obstáculo usando o módulo Sensor Ultrassônico à prova d’água no modo Tradicional, distância de saída obtida no monitor serial e distância do obstáculo em mm

Este modo é útil se você deseja substituir um sensor de disparo/eco tradicional por este módulo. Inúmeras bibliotecas estão disponíveis para que a programação seja fácil. Mas requer 2 pinos de E/S e fica complicado à medida que o número de sensores aumenta.

Gatilho tradicional de baixa potência e modo de eco

Este modo de trabalho é semelhante ao modo anterior, mas oferece um consumo de energia extremamente baixo. Este modo consome apenas cerca de 40uA de corrente durante o repouso. Perfeito se você estiver alimentando o sensor a partir de uma bateria. Para entrar neste modo, substitua o resistor R19 pelo resistor de 300KΩ integrado.

Neste modo, o módulo está em modo de suspensão, quando um sinal alto com uma largura de pulso de mais de 1ms de disparo TTL é fornecido, o módulo começa a transmitir e receber o sinal ultrassônico.

Diagrama de temporização: o módulo está no modo de suspensão de baixa potência. Um sinal alto de 1ms no pino de disparo inicia a transmissão. Ao medir o tempo que o sensor leva para medir o sinal refletido, podemos calcular a distância do objeto.

O código de trabalho para seu modo é o mesmo do modo 1. Modifique o pulso de disparo para uma largura de pulso maior que 1ms para acionar o sensor do modo de suspensão.

Este modo é muito útil se você usar o sensor em aplicativos movidos a bateria de baixa potência. Oferece baixo consumo de energia, interferência zero com outros sensores e é simples de usar.

Modo Serial Automático

Use o valor de resistência 120KΩ, para entrar no modo de porta serial automática. O sinal de disparo não é usado neste modo. Neste modo, o cálculo da distância acontece no sensor e ele emite a distância diretamente sobre a linha Echo a cada 120ms.

O AJ-SR04m transmite bytes por medição, que é mostrado abaixo.

Pulso de 40KHZ gerado internamente a cada 120ms e fornece a distância de saída na linha de eco. distância em (mm). A soma de verificação é a saída e a soma do Upperbyte e LowerByte. Checksum é usado para verificar a perda de pacotes durante a transmissão.

Diagrama de temporização: o módulo emite continuamente os dados de distância na linha de eco usando o protocolo serial

Código de Amostra para testar o Modo Serial Automático –

#include <SoftwareSerial.h>
#define rxPin 10
#define txPin 11
 
SoftwareSerial jsnSerial(rxPin, txPin);
 
void setup() {
  jsnSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  /*jsnSerial.write(0x01);
   delay(10);*/
  if(jsnSerial.available()){
    getDistance();
   //
  
  }
  
}
void getDistance(){
  unsigned int distance;
  byte startByte, h_data, l_data, sum = 0;
  byte buf[3];
  
  startByte = (byte)jsnSerial.read();
  if(startByte ==255){
    jsnSerial.readBytes(buf, 3);
    h_data = buf[0];
    l_data = buf[1];
    sum = buf[2];
    distance = (h_data<<8) + l_data;
    if((( h_data + l_data)) != sum){
      Serial.println("Invalid result");
    }
    else{
      Serial.print("Distance [mm]: "); 
      Serial.println(distance);
      
    } 
  } 
  
  else return;
  delay(100);
}

#include <SoftwareSerial.h>

#define rxPin 10

#define txPin 11

SoftwareSerial jsnSerial(rxPin, txPin);

void setup() {

jsnSerial.begin(9600);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

/*jsnSerial.write(0x01);

delay(10);*/

if(jsnSerial.available()){

getDistance();

}

void getDistance(){

unsigned int distance;

byte startByte, h_data, l_data, sum = 0;

byte buf[3];

startByte = (byte)jsnSerial.read();

if(startByte ==255){

jsnSerial.readBytes(buf, 3);

h_data = buf[0];

l_data = buf[1];

sum = buf[2];

distance = (h_data<<8) + l_data;

if((( h_data + l_data)) != sum){

Serial.println("Invalid result");

}

else{

Serial.print("Distance [mm]: ");

Serial.println(distance);

}

else return;

delay(100);

}

Use este modo se você não quiser fazer os cálculos de distância em seu microcontrolador host.

Modo serial de baixa potência

Use 47KΩ em R19 para entrar no modo serial de baixa potência. Neste modo o sensor está em modo de baixo consumo de energia e consome 20uA. Quando o comando de disparo (0x01) é recebido no pino de disparo, o sensor acorda, executa o cálculo da distância e emite a distância pela linha de eco. O sensor volta ao repouso depois de transmitir os dados. Este modo tem um baixo consumo de energia em comparação com o modo anterior 3.

Diagrama de temporização: O módulo está em suspensão. Um dado 0x01 no pino de disparo inicia o cálculo da distância. Após o cálculo, a distância é emitida na linha Echo. O módulo volta ao repouso.

Código de Amostra para testar o Modo Serial de Baixa Potência –

#include <SoftwareSerial.h>
#define rxPin 10
#define txPin 11
 
SoftwareSerial jsnSerial(rxPin, txPin);
 
void setup() {
  jsnSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
    jsnSerial.write(0x01);
    delay(50);
  if(jsnSerial.available()){
    getDistance();
  }
}
void getDistance(){
  unsigned int distance;
  byte startByte, h_data, l_data, sum = 0;
  byte buf[3];
  
  startByte = (byte)jsnSerial.read();
  if(startByte == 255){
    jsnSerial.readBytes(buf, 3);
    h_data = buf[0];
    l_data = buf[1];
    sum = buf[2];
    distance = (h_data<<8) + l_data;
    if((( h_data + l_data)&0xFF) != sum){
      Serial.println("Invalid result");
    }
    else{
      Serial.print("Distance [mm]: "); 
      Serial.println(distance);
    } 
  } 
  else return;
}

#include <SoftwareSerial.h>

#define rxPin 10

#define txPin 11

SoftwareSerial jsnSerial(rxPin, txPin);

void setup() {

jsnSerial.begin(9600);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

jsnSerial.write(0x01);

delay(50);

if(jsnSerial.available()){

getDistance();

}

void getDistance(){

unsigned int distance;

byte startByte, h_data, l_data, sum = 0;

byte buf[3];

startByte = (byte)jsnSerial.read();

if(startByte == 255){

jsnSerial.readBytes(buf, 3);

h_data = buf[0];

l_data = buf[1];

sum = buf[2];

distance = (h_data<<8) + l_data;

if((( h_data + l_data)&0xFF) != sum){

Serial.println("Invalid result");

}

else{

Serial.print("Distance [mm]: ");

Serial.println(distance);

}

else return;

}

Medição da distância do obstáculo usando o módulo Sensor Ultrassônico à prova d’água no modo serial Lowe power, distância de saída obtida no monitor serial e distância do obstáculo em mm

Use este modo se não quiser fazer cálculos de distância em seu host e se quiser aplicativos de baixo consumo.

Modo de impressão no computador:

Simplesmente coloque em curto o resistor R19(0 Ohm) para entrar neste modo. Este é o modo mais fácil em comparação com outros modos – o cálculo da distância acontece a bordo e os dados de saída podem ser lidos diretamente em qualquer software de terminal serial (incluindo o Serial Monitor no Arduino IDE).

Código de amostra para testar o modo de impressão do computador –

#include <SoftwareSerial.h>
#define rxPin 10
#define txPin 11
 
SoftwareSerial jsnSerial(rxPin, txPin);
 
void setup() {
  
  jsnSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
    jsnSerial.write(0x01);
    delay(10);
    if(jsnSerial.available()){
    Serial.println(jsnSerial.readString());
  }
}

#include <SoftwareSerial.h>

#define rxPin 10

#define txPin 11

SoftwareSerial jsnSerial(rxPin, txPin);

void setup() {

jsnSerial.begin(9600);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

jsnSerial.write(0x01);

delay(10);

if(jsnSerial.available()){

Serial.println(jsnSerial.readString());

}

Medição da distância do obstáculo usando o módulo Sensor Ultrassônico à prova d’água no modo de impressão do computador, distância de saída obtida no monitor serial e distância do obstáculo em mm

Use este modo se desejar uma maneira rápida e fácil de ler os dados do sensor. Sem qualquer processamento de host.

Agora é com você, escolha os produtos que deseja utilizar em seu Projeto Sensor JSN-SR04T e faça os devidos testes para obter os melhores resultados conforme o modo de funcionamento desejado.

Post traduzido e adaptado do Artigo: “How to Communicate Waterproof Ultrasonic Sensor AJ-SR04M/JSN-SR04T with Arduino/ESP32“.

Projeto Sensor JSN-SR04T 2.0 / AJ-SR04M Comunicação com Arduino

Como comunicar o sensor ultrassônico à prova d’água JSN-SR04T com Arduino?

Especificação do Sensor Ultrassônico JSN-SR04T 2.0 a Prova D’água

Placa Principal Sensor JSN-SR04T / AJ-SR04M

O JSN-SR04T 2.0 tem 5 modos de trabalho:

– Trigger tradicional e modo de eco (o mesmo que o popular HC-SR04 ):

Gatilho tradicional de baixa potência e modo de eco

Modo Serial Automático

Modo serial de baixa potência

Modo de impressão no computador:

Projeto Sensor Condutividade Solo THC-S com Arduino

Projeto Medindo Corrente com o Sensor ACS712 e o Arduino

Usina Info

Deixe seu Comentário Cancelar Resposta

Artigos Relacionados

Configurando o Minerador Nerd Miner

Projeto Placa de Ar-Condicionado com Esp32

Projeto Contador de Fio Eletrônico com Arduino

Projeto Alarme com Pir HC-SR501 e ESP32 Monitorado por WiFi