基于Arduino的超聲波傳感器HC-SR04

您將學(xué)習(xí)如何將超聲波傳感器HC-SR04與Arduino連接。它可以是超聲波范圍傳感器或任何用途。

超聲波傳感器HC-SR04是可以測(cè)量距離的傳感器。它會(huì)發(fā)出40 000 Hz（40kHz）的超聲波，該超聲波在空中傳播，如果路徑上有物體或障礙物，它將反彈回模塊?？紤]到傳播時(shí)間和聲音的速度，您可以計(jì)算出距離。

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板中的任何數(shù)字I / O。

進(jìn)行此項(xiàng)目所需的材料：

1. Arduino UNO R3 CH340（您可以使用任何Arduino開(kāi)發(fā)板）

2.超聲波傳感器HC-SR04

3.公對(duì)公跳線

4.面包板

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 s 。這將發(fā)出一個(gè)8周期的聲音脈沖，將以速度聲音行進(jìn)，并且將在回音針中接收?；匾翎槍⑤敵雎暡▊鞑サ臅r(shí)間（以微秒為單位）。

例如，如果物體距傳感器20厘米，并且聲音的速度為340 m / s或0.034 cm / μs，則聲波將需要傳播約588微秒。但是由于聲波需要向前傳播和向后反彈，所以從回聲針?biāo)玫降膶?huì)是這個(gè)數(shù)字的兩倍。因此，為了獲得以厘米為單位的距離，我們需要將從回波引腳接收的行進(jìn)時(shí)間值乘以0.034，然后將其除以2。

對(duì)于編程代碼，首先我們需要定義連接到Arduino板的觸發(fā)引腳和回波引腳。在此項(xiàng)目中，EchoPin附加到D2 ，TrigPin附加到D3。然后定義距離（整數(shù)）和持續(xù)時(shí)間（長(zhǎng)整數(shù)）的變量。

在循環(huán)中，首先必須確保trigPin是透明的，所以我們必須將該引腳設(shè)置為L(zhǎng)OW狀態(tài)僅2 μs 。現(xiàn)在，用于生成超聲波，我們必須設(shè)置trigPin的高態(tài)為10微秒。使用pulseIn（）函數(shù)，您必須讀取行程時(shí)間并將該值放入變量“ duration”中。此功能有2個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是回波引腳的名稱，第二個(gè)可以寫(xiě)入HIGH或LOW。在這種情況下，HIGH表示pulseIn（）該功能將等待由反彈的聲波引起的引腳變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E9%AB%98%E7%94%B5%E5%B9%B3/">高電平并開(kāi)始計(jì)時(shí)，然后在聲波結(jié)束時(shí)等待引腳變?yōu)榈碗娖蕉Ｖ褂?jì)時(shí)。最后，該函數(shù)將返回脈沖長(zhǎng)度（以微秒為單位）。為了獲得距離，我們將持續(xù)時(shí)間乘以0.034，然后將其除以2，如我們之前解釋此方程式。最后，我們將在串行監(jiān)視器上打印距離的值。

腳步 ：

1.首先進(jìn)行如圖所示的接線

2.打開(kāi)Arduino IDE軟件并寫(xiě)下您的代碼，或下載下面的代碼并打開(kāi)它

3.通過(guò)選擇工具>板> Arduino / Geniuno Uno選擇您自己的Arduino板（在本例中為Arduino Uno）

4.選擇“ COM端口”（通常只顯示一個(gè)現(xiàn)有端口），在“工具” >“端口” >“ COM?！敝小＃ㄈ绻卸鄠€(gè)端口，請(qǐng)一一嘗試）

5.通過(guò)按Ctrl + U或Sketch > Upload上載代碼

6.要顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，可以使用串行監(jiān)視器，方法是按Ctrl + Shift + M （確保波特率是9600）

上載代碼后，使用串行監(jiān)視器顯示數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，嘗試將一個(gè)物體放在傳感器前面，然后查看測(cè)量結(jié)果。

考慮到這一點(diǎn)，您可以使用手動(dòng)卷尺測(cè)量距離并將其與串行監(jiān)視器上的距離進(jìn)行比較。如果要在LCD上顯示，可以按照第二個(gè)接線圖并上傳以下代碼。