描述

超聲波傳感器 HC-SR04 是一款可以測量距離的傳感器。它會發(fā)出40 000 Hz (40kHz)的超聲波，該超聲波在空氣中傳播，如果其路徑上有物體或障礙物，它將反彈回模塊。考慮到傳播時間和聲音的速度，您可以計算距離。

HC-SR04 的配置引腳為 VCC (1)、TRIG (2)、ECHO (3) 和 GND (4)。VCC的電源電壓為+5V ，您可以將 TRIG 和 ECHO 引腳連接到 Arduino 板上的任何數(shù)字 I/O。

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1 / 2 ?超聲波傳感器 HC-SR04 配置和規(guī)格

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我們制作這個項目所需的材料：

1. Arduino UNO R3 CH340（你可以使用任何Arduino Boards）

2.超聲波傳感器HC-SR04

3. 公對公跳線

4.面包板

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Arduino與超聲波傳感器HC-SR04的連接

Arduino UNO 與 HC-SR04 的連接

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為了產(chǎn)生超聲波，我們需要將觸發(fā)引腳設(shè)置為高狀態(tài)10 μs 。這將發(fā)出一個 8 周期的音爆，該音爆將以聲音的速度傳播，并將在 Echo Pin 中接收。Echo Pin 將輸出聲波傳播的時間（以微秒為單位）。

超聲波HC-SR04時序圖

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例如，如果物體距離傳感器 20 cm，聲速為340 m/s或 0.034 cm/μs，則聲波需要傳播大約 588 微秒。但是你從 Echo pin 得到的將是這個數(shù)字的兩倍，因為聲波需要向前傳播并向后反彈。因此，為了獲得以厘米為單位的距離，我們需要將從回波針接收到的傳播時間值乘以 0.034，然后除以 2。

距離計算

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對于編程代碼，首先我們需要定義連接到 Arduino 板的 Trigger Pin 和 Echo Pin。在這個項目中，EchoPin 連接到D2 ，TrigPin 連接到D3。然后為距離 (int) 和持續(xù)時間 (long) 定義變量。

首先，在循環(huán)中，您必須確保 trigPin 清晰，因此我們必須將該引腳設(shè)置為低電平狀態(tài)僅2 μs 。現(xiàn)在要生成超聲波，我們必須將trigPin設(shè)置為HIGH State 10 μs 。使用pulseIn()函數(shù)，您必須讀取行程時間并將該值放入變量“duration”。這個函數(shù)有 2 個參數(shù)，第一個是 echo pin 的名稱，第二個可以寫 HIGH 或 LOW。在這種情況下，HIGH 意味著pulseIn()功能將等待由反彈的聲波引起的引腳變?yōu)楦唠娖讲㈤_始計時，然后在聲波結(jié)束時等待引腳變?yōu)榈碗娖?，這將停止計時。最后，該函數(shù)將以微秒為單位返回脈沖的長度。為了獲得距離，我們將持續(xù)時間乘以 0.034，然后除以 2，正如我們之前解釋的這個等式。最后，我們將在串行監(jiān)視器上打印距離值。

腳步 ：

1.首先做如圖所示的接線

2.打開Arduino IDE軟件并記下您的代碼，或下載下面的代碼并打開它

3. 選擇您自己的 Arduino 板（在本例中為 Arduino Uno），方法是選擇Tools > Board > Arduino/Geniuno Uno

4.選擇你的COM Port（一般只出現(xiàn)一個現(xiàn)有的端口），Tools > Port > COM.. （如果有多個端口，一個一個試試）

5. 按Ctrl + U或Sketch > Upload上傳您的代碼

6. 要顯示測量數(shù)據(jù)，您可以按Ctrl + Shift + M使用串行監(jiān)視器（確保波特率速度為 9600）

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1 / 4 ?選擇 Arduino 板

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結(jié)果：

上傳代碼后，使用串行監(jiān)視器顯示數(shù)據(jù)。現(xiàn)在嘗試在傳感器前面放置一個物體并查看測量結(jié)果。

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出于考慮，您可以使用手動卷尺測量距離并將其與串行監(jiān)視器上的距離進行比較。如果要在 LCD 上顯示，可以按照第二個接線圖，上傳下面的代碼。