超声波传感器程序 超声波传感器HC-SR04使用方法以及程序说明
超声波传感器HC-SR04使用方法以及程序说明
本文是有关流行的超声波传感器HC – SR04的应用指南。我们将解释其工作原理，向您展示其某些功能，并分享一个您可以实际应用的Arduino项目示例，以便将其集成到您的项目中。我们提供了有关如何连接超声波传感器的示意图，以及与Arduino一起使用的示例程序。
HC-SR04超声波传感器像蝙蝠一样使用超声波来确定到物体的距离。它以易于使用的功能提供出色的非接触范围检测，具有高精度和稳定的读数。它带有超声波发射器和接收器模块。
以下是HC-SR04超声波传感器的一些功能和规格列表：
电源：+ 5V DC静态电流：<2mA工作电流：15mA有效角度：<15°测距距离：2cm – 400 cm / 1“ – 13ft分辨率：0.3厘米测量角度：30度触发输入脉冲宽度：10uS尺寸：45mm x 20mm x 15mm它是如何工作的？
超声波传感器使用超声波来确定到物体的距离。这中间发生了什么：
1. 发射器（触发针）发送信号：高频声音。
2. 当信号找到一个物体时，它会被反射。
3. 发射器（回波引脚）接收它。
信号发送和接收之间的时间使我们能够计算到物体的距离。这是肯定的，因为我们知道声音在空气中的速度。
HC-SR04超声波传感器引脚
针脚
VCC：+ 5VDC触发：触发（输入）回声：回声（输出）地：地使用Arduino的HC – SR04传感器
该传感器在Arduino应用中非常受欢迎。因此，在这里，我们提供了有关如何在Arduino上使用HC-SR04超声波传感器的示例。在该项目中，超声波传感器在串行监视器中读取并写入到对象的距离。
该项目的目的是帮助您了解该传感器的工作原理。然后，您应该可以在自己的项目中使用此示例。
注意： 有一个名为NewPing的Arduino库，可以使您在使用此传感器时更加轻松，容易。
所需零件
这是遵循下一个教程所需的部分的列表：
Arduino UNO超声波传感器（HC-SR04）面包板跳线原理图
按照下一个示意图将HC-SR04超声波传感器连接到Arduino。
下表显示了您需要建立的连接：
超声波传感器HC-SR04 Arduino的IO
VCC 5伏
触发 针脚11
回声 针脚12
地线 地线
代码
将以下代码上传到您的Arduino IDE。
int trigPin = 11; // Trigger
int echoPin = 12; // Echo
long duration, cm, inches;
void setup() {
//Serial Port begin
Serial.begin (9600);
//Define inputs and outputs
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
pinMode(echoPin, INPUT);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
// Convert the time into a distance
cm = (duration/2) / 29.1; // Divide by 29.1 or multiply by 0.0343
inches = (duration/2) / 74; // Divide by 74 or multiply by 0.0135
Serial.print(inches);
Serial.print("in, ");
Serial.print(cm);
Serial.print("cm");
Serial.println();
delay(250);
}
代码如何工作
首先，为触发器和回波引脚分别创建变量，分别称为 trigPin和 echoPin。触发引脚连接到数字引脚11，回波引脚连接到数字引脚12：
int trigPin = 11;
int echoPin = 12;
您还将创建三个类型为long的变量： duration， cm和 inch。duration的持续时间可变保存信号的发射和接收之间的时间。cm 厘米变量将保存的是距离厘米，而 inch 英寸变量将保存英寸的距离。
long duration, cm, inches;
在 setup（）中，以9600的波特率初始化串行端口，并将触发引脚设置为输出，并将回显引脚设置为输入。
//Serial Port begin
Serial.begin (9600);
//Define inputs and outputs
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
在loop（）中，通过发送10微秒的HIGH脉冲来触发传感器。但是，在此之前，请提供一个短的LOW脉冲，以确保获得干净的HIGH脉冲：
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
然后，您可以从传感器读取信号-一个HIGH脉冲，其持续时间是从信号发送到接收到对象的回波之间的时间（以微秒为单位）。
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
最后，您只需要将持续时间转换为距离即可。我们可以使用以下公式计算距离：
距离=（旅行时间/ 2）x声速
声音速度为：343m / s = 0.0343 cm / uS = 1 / 29.1 cm / uS
或以英寸为单位：13503.9in / s = 0.0135in / uS = 1 / 74in / uS
我们需要分割时间一分为二，因为我们必须考虑到超声波被送到输出，碰到对象物体，然后返回到传感器。
cm = (duration/2) / 29.1;
inches = (duration/2) / 74;
最后，我们在串行监视器中打印结果：
Serial.print(inches);
Serial.print("in, ");
Serial.print(cm);
Serial.print("cm");
Serial.println();
NewPing的源代码
您也可以使用NewPing库。
安装NewPin库后，您可以上传下面提供的代码。
#include <NewPing.h>
#define TRIGGER_PIN 11
#define ECHO_PIN 12
#define MAX_DISTANCE 200
// NewPing setup of pins and maximum distance
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
delay(50);
unsigned int distance = sonar.ping_cm();
Serial.print(distance);
Serial.println("cm");
}
代码如何工作
使用NewPing库获取到对象的距离要简单得多。
首先包括NewPing库：
#include <NewPing.h>
然后，定义触发和回波引脚。触发引脚连接到Arduino数字引脚11，回波连接到引脚12。您还需要定义MAX_DISTANCE变量才能使用该库。
#define TRIGGER_PIN 11
#define ECHO_PIN 12
#define MAX_DISTANCE 200
然后，创建一个名为sonar的NewPing实例：
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
在setup（）中，以9600的波特率初始化串行通信。
Serial.begin(9600);
最后，在loop（）中，要获取距离，您只需要对超声波对象使用ping_cm（）方法。这将为您提供以厘米为单位的距离。
unsigned int distance = sonar.ping_cm();
如果要以英寸为单位获取距离，则可以使用sonar.ping_in（）代替。
故障排除
注意：" 如果HC-SR04没有收到回声，则输出永远不会变低。Devantec和Parallax传感器分别在36ms和28ms之后超时。如果您按上述方式使用Pulsin，则没有返回回显，程序将挂起1秒钟，这是Pulsin的默认超时时间。您需要使用timeout参数。
HC-SR04几乎无法工作到10英尺，因此总路径长度为20英尺，路径时间约为20ms，因此请将超时设置为25或30ms以上。
如果您在E和T之间放置一个电阻，比如说2k2，则仅连接到T，您可以仅从一个Arduino引脚使用HC-SR04。查找超声波传感器的单针操作。
另外，如果您将HC-SR04与PicAxe配合使用，则需要将时钟速度提高到至少8MHz，否则它们将看不到回波脉冲的开始，因此脉冲输入将永远不会开始。HC-SR04与BS2配合良好。
写到最后
在本文中，我们向您展示了HC-SR04超声波传感器如何工作，以及如何与Arduino一起使用。对于一个项目示例，您可以构建一个自己喜欢的项目。如一个带有LED和蜂鸣器的停车传感器。
自动化设备：超声波传感器图纸详解及使用设置
总述：超声波传感器是自动化的外围设备，下面介绍的是P+H的开关量的，模拟量另外介绍。
一、超声波传感器技术参数
1.检测范围 ：200-4000MM
2.调节范围 ：240-4000MM
3.盲区范围 ：0-200MM
4.工作电压 ：10-30VDC
超声波传感器
二、超声波指示和工作方式
1.LED 绿 常亮：接通电源
闪烁：TEIACH-IN 功能下检测到目标物
2.LED 黄 常亮：开关状态下的开关输出
闪烁：TEIACH-IN 功能
3.LED 红 工作状态下：“出错”
TEIACH-IN 功能下：未检测到目标物
超声波窗口状态
三、超声波接线方式/连接
接线及详解
四、设置方式
超声波传感器有一个开关量输出，对应的两个开关点可设置。设置方法是将TEACH-IN输入端分别连接电源-UB或者+UB来实现，连接时间至少为1秒钟。在设置过程中，LED灯指示传感器是否检测到了目标物。TEACH-IN输入端连接-UB时设置A1点，连接+UB时设置A2点。
五、设置模式
关点常开模式
--将目标物放在近开关点
--把TEACH-IN输入端连接+UB设置A2点
--把手遮住传感器或者移开传感器检测范围内的所有物体
--把TEACH-IN输入端连接-UB设置A1点
六、范围
范围详解
总结：以上是自己在工作中积累的总结的，如果能对大家有帮助的地方，谢谢大家支持。
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