Arduino 搭配HC-SR04製作超音波測距

在製作不同的專案時，有時候需要用到不同的感測元件，在做距離量測時，我們常見的不外乎用超音波、紅外線、雷測等方式做距離量測，紅外線做距離量測，其實在無外部干擾的情況下是很不錯的，價格低廉、電路簡單、體積小，但實際上，紅外線很容易受其他外部環境的影響，比方說陽光、火源、其他紅外線光源等，所以我們在製作輪型機器人時常常會選用超音波感測模組，量測距離。

今天我們採用的是如下圖的HC-SR04，市售的超音波測距大多也都是這個款式，有效的量測距離遠，而且不易受環境干擾，讀到的距離數值又準確，在實驗時我們讀到的誤差約在正負2CM，實際上這個誤差會隨著受測物的形狀有著些微的影響

網路上的工作原理如下，但實際上我們參考就好，並不需要深入設計原理，先能夠使用再說

未來可行的應用
1.汽車防撞測距、輪型機器人障礙物偵測
2.環境中的姿態偵測，揮手等(需使用較多的SENSOR)

實際實驗環境

受測物體是小米的藍芽喇叭，超音波測距會隨著物體的表面影響產生不同的誤差，如果是大面積的平面會是效果最好的，如果是體積小的物體、或者是圓弧狀、三角形等就容易產生比較大的誤差，還是要看最終的使用環境決定

接線方式

今天採用的是Arduino NANO +HC-SR04超音波模組

接線非常簡單，一共也才四條線

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NANO                    HC-SR04

+5V------------------VCC

D12------------------TRIG

D11------------------ECHO

GND------------------GND

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參考資料

參考的是如下網址，相關程式、接線方式也可以參考如下網址

https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/wiki/Home

測試程式

#include <NewPing.h>

#define TRIGGER_PIN  12  // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.

#define ECHO_PIN     11  // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.

#define MAX_DISTANCE 200 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 400-500cm.

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.

void setup() {

  Serial.begin(9600); // Open serial monitor at 9600 baud to see ping results.

}

void loop() {

  delay(50);                     // Wait 50ms between pings (about 20 pings/sec). 29ms should be the shortest delay between pings.

  Serial.print("Ping: ");

  Serial.print(sonar.ping_cm()); // Send ping, get distance in cm and print result (0 = outside set distance range)

  Serial.println("cm");

}

實際測試影片

實際回傳的畫面