HC-SR04 超声波传感器使用教程

HC-SR04 超声波传感器使用教程

超声波传感器是一种常用的测距传感器，广泛应用于机器人、自动化设备等领域。本文将详细介绍HC-SR04超声波传感器的使用方法，包括其工作原理、电路连接和Arduino编程示例。

传感器简介

超声波传感器适用于对大幅的平面进行静止测距。普通的超声波传感器测距范围大概是2cm-450cm，分辨率3mm。个人实测比较稳定的距离在10cm-2m左右，超过此距离就经常有偶然不准确的情况发生。

引脚说明

测试对象是SRF-04超声波传感器，有四个脚：

• 5v电源脚（Vcc）
• 触发控制端（Trig）
• 接收端（Echo）
• 地端（GND）

模块使用方法

使用本模块，占用单片机的两个IO口，一个IO口做为触发端，一个IO口做为回波PWM信号捕捉引脚。写程序时，先在TXD引脚端为8个40K周期电平，程序处理变换成一个PWM的信号从RXD引脚输出，一旦检测到有回波信号则输出回响信号，供我们方便使用。我们使用时，只需读出的低电平时间（T）。回响信号是一个脉冲的宽度成正比的距离对象。可通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式: uS/58=厘米或者uS/148=英寸。也可以通过声波在空气中传播公式L＝340T/2。就可以求出L（测量的距离）。如果没有检测到回响信号，模块回响信号脚将输出约140uS的电平，以防止发射信号对回响信号的影响。

模块工作原理

采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号；
模块自动发送8个40HKz的方波，自动检测是否有信号返回；
有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，测试距离=（高电平时间*声速（340m/s））/2

电路连接方法

Arduino程序例子：

const int TrigPin = 2;
const int EchoPin = 3;
float cm;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(TrigPin, OUTPUT);
  pinMode(EchoPin, INPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(TrigPin, LOW); //低高低电平发一个短时间脉冲去TrigPin
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TrigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TrigPin, LOW);
  cm = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //将回波时间换算成cm
  cm = (int(cm * 100.0)) / 100.0; //保留两位小数
  Serial.print(cm);
  Serial.print("cm");
  Serial.println();
  delay(1000);
}