https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ultrasonic-sensor-hc-sr04/

引用來源

 https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ultrasonic-sensor-hc-sr04/

工作原理 – 超聲波傳感器

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它發射 40 000 Hz 的超聲波，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速，您可以計算出距離。

HC-SR04 超聲波模塊有 4 個引腳，接地、VCC、觸發和迴聲。模塊的地和 VCC 引腳需要分別連接到地和 Arduino 板上的 5 伏引腳，觸發和迴聲引腳需要連接到 Arduino 板上的任何數字 I/O 引腳。

本教程所需的組件

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您可以從以下任何站點獲取這些組件：

• 超聲波傳感器 HC-SR04 …………  Amazon / Banggood / AliExpress
• Arduino 板………………………………亞馬遜/ Banggood / AliExpress
• 麵包板和跳線…… 亞馬遜 / Banggood / AliExpress

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為了生成超聲波，您需要將 Trig 設置為高狀態 10 µs。這將發出一個 8 週期的聲波脈衝，它將以聲音的速度傳播，並將在 Echo 引腳中接收。Echo 引腳將輸出聲波傳播的時間（以微秒為單位）。

例如，如果物體距離傳感器 10 cm，並且聲速為 340 m/s 或 0.034 cm/µs，則聲波將需要傳播大約 294 u 秒。但是你從 Echo 引腳得到的將是這個數字的兩倍，因為聲波需要向前傳播並向後反彈。因此，為了獲得以厘米為單位的距離，我們需要將從回波引腳接收到的旅行時間值乘以 0.034，然後再除以 2。

Arduino 和 HC-SR04 超聲波傳感器代碼

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首先，您必須定義 Trig 和 Echo 引腳。在這種情況下，它們是 Arduino 板上的引腳編號 9 和 10，它們被命名為 trigPin 和 echoPin。然後，您需要一個 Long 變量，名為“duration”，表示您將從傳感器獲得的旅行時間，以及一個表示距離的整數變量。

// 定義引腳編號

const int trigPin = 9;

const int echoPin = 10;

// 定義變量

長持續時間;

整數距離；

在設置中，您必須將 trigPin 定義為輸出，將 echoPin 定義為輸入，並啟動串行通信以在串行監視器上顯示結果。

無效設置（）{

pinMode ( trigPin, OUTPUT ) ; // 將觸發引腳設置為輸出

pinMode ( echoPin, INPUT ) ; // 將 echoPin 設置為輸入

串行。開始（9600 ）；// 開始串行通信

}

在循環中，您首先必須確保trigPin 清晰，因此您必須將該引腳設置為低電平狀態僅2 µs。現在為了生成超聲波，我們必須將觸發引腳設置為 HIGH 狀態 10 µs。使用pulseIn()函數，您必須讀取旅行時間並將該值放入變量“duration”中。這個函數有2個參數，第一個是echo pin的名字，第二個你可以寫HIGH或LOW。

// 清除觸發引腳

數字寫入（觸發引腳，低）；

延遲微秒（2 ）；

// 將觸發引腳設置為 HIGH 狀態 10 微秒

數字寫入（觸發引腳，高）；

延遲微秒（10 ）；

數字寫入（觸發引腳，低）；

在這種情況下，HIGH 意味著pulsIn()函數將等待由反彈聲波引起的引腳變為高電平並開始計時，然後在聲波結束時等待引腳變為低電平，這將停止計時。最後，該函數將以微秒為單位返回脈衝的長度。

為了獲得距離，我們將持續時間乘以 0.034，然後除以 2，正如我們之前解釋過的這個等式。

// 讀取 echoPin，以微秒為單位返迴聲波傳播時間

持續時間 =脈衝輸入（echoPin，高）；

// 計算距離

距離=持續時間* 0.034 /2；

// 在串行監視器上打印距離

串行。打印（“距離：” ）;

串行。打印（距離）；

最後，我們將在串行監視器上打印距離值。

這是完整的代碼：

/*

* 超聲波傳感器 HC-SR04 和 Arduino 教程

*

* 德揚·內德爾科夫斯基 (Dejan Nedelkovski)，

* www.HowToMechatronics.com

*

*/

// 定義引腳編號

const int trigPin = 9;

const int echoPin = 10;

// 定義變量

長持續時間;

整數距離；

無效設置（）{

pinMode ( trigPin, OUTPUT ) ; // 將觸發引腳設置為輸出

pinMode ( echoPin, INPUT ) ; // 將 echoPin 設置為輸入

串行。開始（9600 ）；// 開始串行通信

}

無效循環（）{

// 清除觸發引腳

數字寫入（觸發引腳，低）；

延遲微秒（2 ）；

// 將觸發引腳設置為 HIGH 狀態 10 微秒

數字寫入（觸發引腳，高）；

延遲微秒（10 ）；

數字寫入（觸發引腳，低）；

// 讀取 echoPin，以微秒為單位返迴聲波傳播時間

持續時間 =脈衝輸入（echoPin，高）；

// 計算距離

距離=持續時間* 0.034 /2；

// 在串行監視器上打印距離

串行。打印（“距離：” ）;

串行。打印（距離）；

}

Arduino 超聲波傳感器和 LCD 顯示屏示例

這是另一個如何將超聲波傳感器與 Arduino 配合使用並在 LCD 上顯示結果的示例。

您可以按如下方式連接超聲波傳感器和 LDC：

測量距離的代碼與基本示例幾乎相同。在這裡，我們不是在串行監視器上打印結果，而是將它們打印在 LCD 上。如果您需要更多有關如何使用和連接 LCD 與 Arduino 的詳細信息，您可以查看我的特定教程。