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Ultraschallsensormodul, JSN-SR04T, v3.3, wasserdicht, 3-5V
Wasserdichtes Ultraschallmodul zur berührungslosen Distanzmessung, ideal für Automatisierung, Füllstandsüberwachung und Objekterkennung in feuchten oder staubigen Umgebungen. Es arbeitet mit 3–5 V, bietet stabile Messungen zwischen 21 und 500 cm mit hoher Auflösung, Temperaturkompensation und verbesserter Filterung für höhere Genauigkeit. Kompatibel mit Arduino, ESP32 und STM32 über TRIG und ECHO.
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JSN-SR04T V3.3 ist ein Ultraschallmodul zur berührungslosen Entfernungsmessung, entwickelt für industrielle Anwendungen, Automatisierung, Füllstandüberwachung, Objekterkennung und Mikrocontroller-Projekte. Die Version V3.3 bietet wichtige Verbesserungen wie Temperaturkompensation zur Erhöhung der Genauigkeit, Filterung von Störungen mit gleicher Frequenz für ein saubereres und stabileres Signal, Optimierung der durch Flyback-DC/DC-Wandler erzeugten Störungen und die Möglichkeit der Anpassung des Messwinkels für unterschiedliche Szenarien.
Das Produkt ist mit einer integrierten, geschlossenen und wasserdichten Ultraschallsonde ausgestattet und eignet sich somit für feuchte oder schwierige Umgebungen. Das Modul bietet stabile Messungen, geringen Stromverbrauch, kompakte Abmessungen und eine gute Kompatibilität mit den meisten Mikrocontrollern auf dem Markt. Der Messbereich liegt bei etwa 21 bis 500 cm, mit einer Auflösung von 1 mm und hoher Genauigkeit bei korrekter Anwendung.
Werksseitig ist das Modul auf Mode 0 eingestellt, das heißt Pulsweiten-Ausgang, und wird in diesem Modus sehr ähnlich wie ein klassischer HC-SR04 verwendet. Ein Impuls wird auf den TRIG-Pin gesendet, und am ECHO-Pin wird die Dauer des zurückgegebenen Impulses gelesen. Die Entfernung wird auf die gleiche Weise berechnet, was die Integration in Arduino-, ESP32-, STM32- oder andere Embedded-Plattformen sehr einfach macht. Der Hauptunterschied zum klassischen HC-SR04 besteht darin, dass dieses Modell wasserdicht ist, einen größeren minimalen Messbereich von etwa 20-21 cm hat und auch im UART- oder Switch-Modus betrieben werden kann.
Es ist eine sehr gute Wahl für Anwendungen zur Flüssigkeitsstandsmessung, intelligente Systeme, Anwesenheitserkennung, industrielle Automatisierung, Robotik und Überwachung in feuchten oder staubigen Umgebungen.
Spezifikationen:
Versorgungsspannung: DC 3.0-5.5 V
Betriebsstrom: <8 mA
Sondenfrequenz: 40 kHz
Messbereich: 21-500 cm
Mindestabstand: 20 cm
Maximalabstand: 500 cm
Genauigkeit bei großen Entfernungen: ±1 cm
Erklärte Genauigkeit Version V3.3: bis zu 3 mm unter bestimmten Bedingungen
Auflösung: 1 mm
Messwinkel: 75 Grad
Trigger-Signal: TTL-Impuls über 10 µs oder serielle Steuerung 0x55
Ausgangssignal: Pulsweitenmodulation, TTL, UART oder Schaltausgang je nach Modus
Anschlüsse: VCC, TRIG/RX, ECHO/TX, GND
Betriebstemperatur: -20 °C bis +70 °C
Sondentyp: integriert, geschlossen, wasserdicht
Modulgröße: 42 x 29 x 12 mm
Betriebsmodi:
Die Brücken werden direkt auf der Platine im Bereich M1 / M2 / M3 hergestellt, indem der Kontakt zwischen dem gemeinsamen Pad und dem gewünschten Modus-Pad geschlossen wird. Die MODE-Brücke wird verlötet, um die Modi M1, M2 und M3 einzustellen, die Widerstände von 47K, 120K bzw. 470K auf der Leiterplatte enthalten. Für M2 beispielsweise wird die MODE-Brücke sowie die M2-Brücke verlötet.
| Modus | Moduswahl | Ausgang | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Mode 0 | Mode schwebend | Pulsweiten-Ausgang | Werkseitiger Standardmodus, ähnlich wie HC-SR04 |
| Mode 1 | M1 kurzgeschlossen oder 47K | Automatischer UART-Ausgang | Periodische automatische Übertragung auf TX |
| Mode 2 | M2 kurzgeschlossen oder 120K | UART-gesteuerter Ausgang | Auslösung durch Befehl 0x55 auf RX |
| Mode 3 | M3 kurzgeschlossen oder 470K | Schaltausgang | Digitaler Ausgang nach voreingestelltem Schwellenwert |
Anschlüsse:
| Modul-Pin | Anschluss | Funktion in Mode 0 | Funktion in UART-Modi |
|---|---|---|---|
| VCC | 3.0-5.5 V | Modulversorgung | Modulversorgung |
| GND | GND | Gemeinsamer Masseanschluss | Gemeinsamer Masseanschluss |
| TRIG / RX | Digitaler Ausgangspin des Mikrocontrollers | Empfängt Trigger-Impuls von mindestens 10 µs | Empfängt serielle Daten oder Befehl 0x55 im Mode 2 |
| ECHO / TX | Digitaler Eingangspin des Mikrocontrollers | Sendet ECHO-Impuls proportional zur Entfernung | Sendet serielle Daten mit gemessener Entfernung |
| MODE | Gemeinsames Modus-Auswahlpad | Offen lassen für Mode 0 | Über eine Brücke mit M1, M2 oder M3 verbinden zur Modusauswahl |
| M1 | Auswahlpad | In Mode 0 nicht verwendet | Brücke MODE-M1 für automatischen UART |
| M2 | Auswahlpad | In Mode 0 nicht verwendet | Brücke MODE-M2 für gesteuerten UART |
| M3 | Auswahlpad | In Mode 0 nicht verwendet | Brücke MODE-M3 für Schaltausgang |
Anwendung:
Das Modul wird zur berührungslosen Entfernungsmessung in Automatisierungsanwendungen, Flüssigkeitsfüllstandüberwachung, Objekterkennung, Robotik und Embedded-Systemen verwendet. In der werkseitigen Konfiguration arbeitet der Sensor im Mode 0 mit Pulsweiten-Ausgang, ähnlich einem klassischen HC-SR04. Er wird mit 3.0-5.5 V versorgt, es wird ein Impuls von mindestens 10 µs an den TRIG-Pin angelegt, und am ECHO-Pin wird die Dauer des zurückgegebenen Impulses gelesen, der proportional zur gemessenen Entfernung ist. Die Entfernung kann mit der Formel Zeit (µs) / 58 = cm berechnet werden. Für stabile Messungen wird ein Abstand von mindestens 60 ms zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen empfohlen.
Die Auswahl der Betriebsmodi erfolgt direkt auf der Leiterplatte im Bereich MODE, M1, M2 und M3. Für den Standardmodus Mode 0 bleibt das MODE-Pad offen. Für die anderen Modi wird eine Lötbrücke zwischen dem gemeinsamen Pad MODE und dem gewünschten Modus-Pad hergestellt. So aktiviert MODE-M1 den automatischen UART-Ausgang, MODE-M2 den gesteuerten UART-Ausgang und MODE-M3 den Schaltausgang. Auf der Platine sind Widerstände zur Moduswahl vorgesehen: M1 entspricht 47K, M2 120K und M3 470K. Es kann jeweils nur ein Modus gleichzeitig ausgewählt werden.
Im automatischen UART-Modus misst der Sensor periodisch und sendet den Abstandswert automatisch am TX-Pin. Im gesteuerten UART-Modus wird jede Messung durch den Befehl 0x55 am RX-Pin initiiert, und das Ergebnis wird anschließend am TX-Pin gesendet. Im Schaltmodus ändert der ECHO-Ausgang seinen Zustand entsprechend einem voreingestellten Schwellenwert, was für einfache Anwesenheits- oder Annäherungserkennung nützlich ist. Für die Steuerung eines Relais ist eine externe Stufe mit Transistor erforderlich, da der Ausgang keine direkte Schaltleistung hat.
Für korrekte Ergebnisse muss der Sensor stabil montiert sein, in Richtung der Messfläche ausgerichtet und außerhalb des Mindestabstandsbereichs von etwa 20-21 cm verwendet werden. Das wasserdichte Design und die verbesserte Störungsfilterung machen das Modul geeignet für feuchte oder schwierige Umgebungen.
Arduino-Beispiel:
Testcode im nebenstehenden Abschnitt.
| JSN-SR04T V3.3 Modul-Pin | Arduino Uno Pin | Funktion |
|---|---|---|
| VCC | 5V | Modulversorgung |
| GND | GND | Gemeinsame Masse |
| TRIG | D9 | Auslöser für Messung |
| ECHO | D8 | ECHO-Impuls lesen |
| MODE | frei | Werkseitig kein Modus-Brücke |
| M1 | frei | Nicht verbunden |
| M2 | frei | Nicht verbunden |
| M3 | frei | Nicht verbunden |
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Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
#define TRIG_PIN 9
#define ECHO_PIN 8
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
}
void loop() {
long duration;
float distanceCm;
// Send trigger pulse
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(20);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// Read echo pulse
duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, 40000);
// Check if no echo was received
if (duration == 0) {
Serial.println("Out of range or no echo");
} else {
distanceCm = duration / 58.0;
Serial.print("Distance: ");
Serial.print(distanceCm);
Serial.println(" cm");
}
delay(100);
}
