Проект 2: Ультразвуковой дальномер HC-SR04

Ультразвуковой датчик HC-SR04 – это доступный и надежный датчик расстояния, который используется для избежания препятствий в различных робототехнических проектах. Этот датчик позволяет вашему Arduino "видеть" окружающую среду и предотвращает столкновения или падения робота с поверхности. HC-SR04 также применяется в турельных установках, для контроля уровня воды и даже в качестве парковочного сенсора. В этом проекте мы будем использовать датчик HC-SR04 с Arduino и программным скетчем для создания интерактивного дисплея на экране компьютера.

Технические характеристики

Рабочее напряжение: DC 5V
Рабочий ток: 15mA
Рабочая частота: 40Hz
Максимальная дальность: 4 м
Минимальная дальность: 2 см
Угол измерения: 15 градусов
Входной сигнал триггера: 10µS TTL импульс
Выходной сигнал эхо: TTL сигнал, пропорциональный расстоянию
Размер: 46x20.4 мм
Вес: 9 г

Подключение

VCC к 5V на Arduino
GND к GND на Arduino
Echo к пину 7 на Arduino
Trig к пину 8 на Arduino

Пример кода

#define echoPin 7 // Echo Pin
#define trigPin 8 // Trigger Pin
#define LEDPin 13 // Встроенный светодиод
int maximumRange = 200; // Необходимая максимальная дальность
int minimumRange = 0; // Необходимая минимальная дальность
long duration, distance; // Время, используемое для расчета расстояния
void setup() {
 Serial.begin (9600);
 pinMode(trigPin, OUTPUT);
 pinMode(echoPin, INPUT);
 pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Использование светодиода (если необходимо)
}
void loop() {
 // Следующий цикл trigPin/echoPin используется для определения
 // расстояния до ближайшего объекта путем отражения звуковых волн от него.
 digitalWrite(trigPin, LOW); 
 delayMicroseconds(2); 
 digitalWrite(trigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10); 
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
 // Рассчитать расстояние (в см) на основе скорости звука.
 distance = duration / 58.2;
 if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){
   // Отправить отрицательное число на компьютер и включить светодиод,
   // чтобы указать "вне диапазона"
   Serial.println("-1");
   digitalWrite(LEDPin, HIGH); 
 }
 else {
   // Отправить расстояние на компьютер с помощью протокола Serial и
   // выключить светодиод, чтобы указать на успешное чтение.
   Serial.println(distance);
   digitalWrite(LEDPin, LOW); 
 } 
 // Задержка 50 мс перед следующим чтением.
 delay(50);
}

Заключение

Ультразвуковой датчик HC-SR04 предоставляет вашему проекту на базе Arduino возможность обнаружения и измерения расстояния до объектов. Его простота использования и доступная цена делают его идеальным выбором для разнообразных проектов, будь то робототехника, измерение уровня воды или создание парковочных сенсоров. С помощью представленного примера кода вы можете быстро начать работу с этим датчиком и добавить новые функции в свои проекты.