【IOT物聯網應用-ESP32】第十篇：超音波測距模組HC-SR04

2023-03-31
發佈由管理員

26 3 月

實驗說明:

超音波模組HC-SR04，是一個非常實用且常見的模組，特別是用在智慧車、電子尺等專案中，用來測量前方障礙物的距離。現在米羅就來跟各位介紹ESP32 搭配超音波測距HC-SRO4模組使用方式。

▼ 其規格如下

材料:

ESP32-E DevKit
USB 傳輸線
超音波模組HC-SR04
1602 I2C 顯示模組
麵包板
杜邦線

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接線說明：

程式：

int trigPin=17; //發出聲波腳位(ESP32 GPIO17)
int echoPin=16; //接收聲波腳位(ESP32 GPIO16)

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT); 
  Serial.begin(9600);
  }

void loop() {
  unsigned long d=ping()/58; //計算距離
  Serial.print(d);
  Serial.println("cm");
  delay(1000);
  }

/*副程式
 *Send 10us pulse to HC-SR04 trigger pin
 */
unsigned long ping() { 
  digitalWrite(trigPin, HIGH); //啟動超音波
  delayMicroseconds(10);  //sustain at least 10us HIGH pulse
  digitalWrite(trigPin, LOW);  //關閉超音波
  return pulseIn(echoPin, HIGH); //計算傳回時間
 }

▼輸出結果如下：

程式說明：

HC-SR04 的 Trig 腳送出 10 微秒的 HIGH 準位脈衝, 以觸發發射器送出超音波, 然後用 pulseIn() 函數測量 Echo 腳送出的 HIGH 脈衝寬度傳回. 此值為超音波往返的時間 (微秒), 將其除以 58 即得與障礙物之間的距離 (公分).

pulseIn ( ) 函式使用方式：

在Arduino裡有現成的指令“pulseIn ( )” 為讀取一個針腳的脈衝時間（HIGH或LOW）。

此函數有 2 或 3 個參數 :

pulseIn(pin, value)

pulseIn(pin, value, timeout)

第一參數 pin 是 Arduino 接 HC-SR04 的 Echo 腳之 DIO 數位腳位編號,
第二參數 value 是要偵測的位準 (LOW/HIGH), 對於 HC-SR04 而言要用 HIGH,
第三參數 timeout 是等候脈衝出現的延遲時間 (單位是微秒), 預設是 1 秒 (即1000000). 如果在 timeout 時間內未偵測到脈衝, 則回傳

進階範例(測距槍)

在這個範例中，米羅將帶各位實作一個好玩又實用的測距槍，測距槍搭載了超聲波模組與LCD1602 顯示模組，可對 1~400cm 範圍內物體進行測距，測出的距離將顯示在 LED 面板上。

接線說明：

程式：

#include <LiquidCrystal_I2C.h> 

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
int trigPin=17; //發出聲波腳位(ESP32 GPIO17)
int echoPin=16; //接收聲波腳位(ESP32 GPIO16)

/*副程式
 *Send 10us pulse to HC-SR04 trigger pin
 */
unsigned long ping() { 
  digitalWrite(trigPin, HIGH); //啟動超音波
  delayMicroseconds(10);  //sustain at least 10us HIGH pulse
  digitalWrite(trigPin, LOW);  //關閉超音波
  return pulseIn(echoPin, HIGH); //計算傳回時間
 }

void setup()
{
  pinMode(trigPin, OUTPUT); 
  lcd.init(); //初始化LCD1602 
  lcd.backlight(); //開啟背光
}

void loop()
{
  unsigned long d=ping()/58; //計算距離
  lcd.clear(); //清除所有內容
  lcd.setCursor(0,0); //游標從第0行，第0個字開始印出文字
  lcd.print("Distance : "); //印出文字
  lcd.setCursor(0,1); //游標從第1行，第0個字開始印出文字
  lcd.print(d); //顯示距離
  lcd.print("CM");
  delay(1000);
}