简单超声波测距

刘登辉

超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离s，即：s=340m/s× t / 2 。这就是所谓的时间差测距法。本实验利用超声波测得的距离从串口中显示。

元器件清单：

Zduino UNO × 1；
OJ传感器扩展板× 1；

USB数据线 × 1 ；

1p杜邦线 × 4 ；

超声波传感器 × 1；

知识要点：

pulseIn()：用于检测引脚输出的高低电平的脉冲宽度。

pulseIn(pin, value)

pulseIn(pin, value, timeout)

Pin---需要读取脉冲的引脚

Value---需要读取的脉冲类型，HIGH或LOW

Timeout---超时时间，单位微秒，数据类型为无符号长整型。

使用方法及时序图：

1、使用Arduino采用数字引脚给SR04的Trig引脚至少10μs的高电平信号，触发SR04模块测距功能；

2、触发后，模块会自动发送8个40KHz的超声波脉冲，并自动检测是否有信号返回。这步会由模块内部自动完成。

3、如有信号返回，Echo引脚会输出高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。此时，我们能使用pulseIn()函数获取到测距的结果，并计算出距被测物的实际距离。

1. /*
   
2. [url=http://www.openjumper.com/]www.openjumper.com[/url]
   
3. 日期:2013.5.18
   
4. IDE 版本:1.0.1
   
5. 功能：利用SR04超声波传感器进行测距，并用串口显示测出的距离值
   
6. */
   
7. 
   
8. // 设定SR04连接的Arduino引脚
   
9. const int TrigPin = 2;
   
10. const int EchoPin = 3;
    
11. float distance;
    
12. void setup()
    
13. {   // 初始化串口通信及连接SR04的引脚
    
14.         Serial.begin(9600);
    
15.         pinMode(TrigPin, OUTPUT);
    
16.     // 要检测引脚上输入的脉冲宽度，需要先设置为输入状态
    
17.         pinMode(EchoPin, INPUT);
    
18.     Serial.println("Ultrasonic sensor:");
    
19. }
    
20. void loop()
    
21. {
    
22.     // 产生一个10us的高脉冲去触发TrigPin
    
23.         digitalWrite(TrigPin, LOW);
    
24.         delayMicroseconds(2);
    
25.         digitalWrite(TrigPin, HIGH);
    
26.         delayMicroseconds(10);
    
27.         digitalWrite(TrigPin, LOW);
    
28.     // 检测脉冲宽度，并计算出距离
    
29.         distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00;
    
30.         Serial.print(distance);
    
31.         Serial.print("cm");
    
32.         Serial.println();
    
33.         delay(1000);
    
34. }

复制代码

连线实物图：

下载完程序后，打开串口监视器，并将超声波传感器对向需要测量的物体，即可看到当前超声波传感器距物体的距离，如下图：