超声波测距仪的制作图解
步骤1：零件清单
只需要很少的部件：
1只有hc-sr04超声波模块或类似的
1只有arduino uno r3
4只有arduino male-女性跳线
第2步：接线图
完成此项目只需要四条线。
接线图显示在photo1中。
步骤3：理论
hc-sr04超声波测距仪模块（照片1）提供2cm-400cm范围内的非接触式测量。精度通常为+/- 3mm，具体取决于距离，气温和湿度。
为获得最高精度，目标区域应至少为0.5平方米。当换能器直接指向目标时获得最佳结果。但是，可以在+/- 15度的假想“锥形”内使用可用的结果。
将hc-sr04连接到arduino非常简单，因为除了两个电源引脚外，只有两根电线，“trig”（触发器）和“echo”是必需的。
必须将10us（微秒）触发脉冲施加到“trig”引脚以开始每次测量。
接收到触发脉冲后，模块以40khz（千赫兹）的频率发出8个周期的“脉冲串”，然后“echo”线变为高电平。触发脉冲和“echo”引脚的上升沿之间有一个短的430us间隔，在此期间，在超声波脉冲发生之前，发射器电路中会产生高能量+/- 10伏电荷。
收到回波信号时，“echo”引脚降至low，或者先取210ms。
［注意：
如果阻止超声波信号（我使用过在换能器上卷起袜子，您将观察到3550cm的距离读数，该读数超出传感器范围约400cm。
超过400厘米时，距离读数会突然跳到3550厘米。原因如下：
在正常操作中，measure（）函数在小于25ms（423cm）内完成其测量，然后再等待25ms，直到任务调度程序接下来将taskflag1设置为“true”。
如果没有收到回声，任务调度程序将继续每隔50ms将taskflag1设置为“true”，直到hc-sr04在210ms后超时并且echo引脚降低。 hc-sr04忽略由measure（）函数产生的所有10us启动脉冲。
210ms的超时值对应3550cm的距离。..因此距离突然跳跃阅读。
重点是所有距离读数都小于400厘米是正确的。 ］
典型波形
照片2，3，4中显示了5cm，10cm，20cm和200cm距离的波形，以及5.
每张照片中的顶部曲线是“trig”引脚。..。..每张照片中的下部曲线是“echo”引脚。
每个“echo”脉冲的持续时间可以通过将迹线长度乘以每张照片右下角显示的“us/div”值来计算。
计算距离
可以从公式计算出精确距离：
距离（cm）=脉冲长度*声速/2 * 100 。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。.（1）
这假设“声速”为340m/s，并且回波距离是实际距离的两倍。
也可以计算距离使用公式：
距离（cm）=脉冲长度（us）/59 。..。..。..。..。..。..。..。. 。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。. 。..。（2）
通过调整常数值59可以得到确切的距离。
［注意：
常数的59值推导如下：
声速约为340m/s，为0.034cm/us（厘米/微秒） nd）。
0.034cm/us的倒数是29.412us/cm，当乘以2以允许返回路径时，倒圆时等于58.824或59。 ］
示例1：
将脉冲长度2400us代入等式（ 1）我们得到：
距离= 2400/1000000 * 340/2 * 100 = 40.8cm
示例2：
将脉冲长度2400us代入等式（2）得到：
距离= 2400/59 = 40.7cm
步骤4：代码
代码包含一个“measure（）”函数，使用instructable https：//www中描述的任务调度程序每50ms调用一次。 instructables.com/id/multi-task-your-。..
measure（）函数包含以下代码：
// ----- generate 10us start pulse
digitalwrite（trig，high）;
delaymicroseconds（10）;
digitalwrite（trig，low）;
// ----- measure the distance
while （！digitalread（echo））; //wait for echo pin to go high
start_time = micros（）;
while （digitalread（echo））; //wait for echo pin to go low
finish_time = micros（）;
time_taken = finish_time - start_time;
distance = （（float）time_taken）/59;
完整代码“ultrasonic_range_finder将此文本文件的内容复制到arduino草图中，将其保存为“ultrasonic_range_finder”（不带引号），然后编译并上传到arduino。
步骤5：测量距离
要查看距离读数，请单击“工具|串行监视器”并将速度设置为115200波特。
可以通过沿标尺放置物体然后调整“距离”的常数“59”值来校准距离读数，直到显示精确读数。
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接线图显示在photo1中。
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为获得最高精度，目标区域应至少为0.5平方米。当换能器直接指向目标时获得最佳结果。但是，可以在+/- 15度的假想“锥形”内使用可用的结果。
将hc-sr04连接到arduino非常简单，因为除了两个电源引脚外，只有两根电线，“trig”（触发器）和“echo”是必需的。
必须将10us（微秒）触发脉冲施加到“trig”引脚以开始每次测量。
接收到触发脉冲后，模块以40khz（千赫兹）的频率发出8个周期的“脉冲串”，然后“echo”线变为高电平。触发脉冲和“echo”引脚的上升沿之间有一个短的430us间隔，在此期间，在超声波脉冲发生之前，发射器电路中会产生高能量+/- 10伏电荷。
收到回波信号时，“echo”引脚降至low，或者先取210ms。
［注意：
如果阻止超声波信号（我使用过在换能器上卷起袜子，您将观察到3550cm的距离读数，该读数超出传感器范围约400cm。
超过400厘米时，距离读数会突然跳到3550厘米。原因如下：
在正常操作中，measure（）函数在小于25ms（423cm）内完成其测量，然后再等待25ms，直到任务调度程序接下来将taskflag1设置为“true”。
如果没有收到回声，任务调度程序将继续每隔50ms将taskflag1设置为“true”，直到hc-sr04在210ms后超时并且echo引脚降低。 hc-sr04忽略由measure（）函数产生的所有10us启动脉冲。
210ms的超时值对应3550cm的距离。..因此距离突然跳跃阅读。
重点是所有距离读数都小于400厘米是正确的。 ］
典型波形
照片2，3，4中显示了5cm，10cm，20cm和200cm距离的波形，以及5.
每张照片中的顶部曲线是“trig”引脚。..。..每张照片中的下部曲线是“echo”引脚。
每个“echo”脉冲的持续时间可以通过将迹线长度乘以每张照片右下角显示的“us/div”值来计算。
计算距离
可以从公式计算出精确距离：
距离（cm）=脉冲长度*声速/2 * 100 。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。.（1）
这假设“声速”为340m/s，并且回波距离是实际距离的两倍。
也可以计算距离使用公式：
距离（cm）=脉冲长度（us）/59 。..。..。..。..。..。..。..。. 。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。..。. 。..。（2）
通过调整常数值59可以得到确切的距离。
［注意：
常数的59值推导如下：
声速约为340m/s，为0.034cm/us（厘米/微秒） nd）。
0.034cm/us的倒数是29.412us/cm，当乘以2以允许返回路径时，倒圆时等于58.824或59。 ］
示例1：
将脉冲长度2400us代入等式（ 1）我们得到：
距离= 2400/1000000 * 340/2 * 100 = 40.8cm
示例2：
将脉冲长度2400us代入等式（2）得到：
距离= 2400/59 = 40.7cm
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// ----- generate 10us start pulse
digitalwrite（trig，high）;
delaymicroseconds（10）;
digitalwrite（trig，low）;
// ----- measure the distance
while （！digitalread（echo））; //wait for echo pin to go high
start_time = micros（）;
while （digitalread（echo））; //wait for echo pin to go low
finish_time = micros（）;
time_taken = finish_time - start_time;
distance = （（float）time_taken）/59;
完整代码“ultrasonic_range_finder将此文本文件的内容复制到arduino草图中，将其保存为“ultrasonic_range_finder”（不带引号），然后编译并上传到arduino。
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