智能家居基础教程7-超声波传感器

OpenJumper

[md]## 简介

超声波是频率高于20000Hz的声波，它指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而经常用于测量距离。

openjumper超声波模块是利用超声波特性检测距离的传感器。其带有两个超声波探头，分别用作发射和接收超声波。其测量范围在3cm-450cm。



## 测距原理

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。



## 测距逻辑

Wifiduino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；



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。



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。

## 示例程序[/md]

1. // 设定SR04连接的Arduino引脚
   
2. const int TrigPin = D5;
   
3. const int EchoPin = D4;
   
4. float distance;
   
5. void setup()
   
6. {   // 初始化串口通信及连接SR04的引脚
   
7. Serial.begin(9600);
   
8. pinMode(TrigPin, OUTPUT);
   
9.     // 要检测引脚上输入的脉冲宽度，需要先设置为输入状态
   
10. pinMode(EchoPin, INPUT);
    
11.     Serial.println(“Ultrasonic sensor:”);
    
12. }
    
13. void loop()
    
14. {
    
15.     // 产生一个10us的高脉冲去触发TrigPin
    
16. digitalWrite(TrigPin, LOW);
    
17. delayMicroseconds(2);
    
18. digitalWrite(TrigPin, HIGH);
    
19. delayMicroseconds(10);
    
20. digitalWrite(TrigPin, LOW);
    
21.     // 检测脉冲宽度，并计算出距离
    
22. distance = pulseIn(EchoPin, HIGH)/ 58.00;
    
23. Serial.print(distance);
    
24. Serial.print(“cm”);
    
25. Serial.println();
    
26. delay(1000);
    
27. }

复制代码

[md]
## 硬件连接



超声波模块通过4P连接线连接在扩展板中的4P接口中，该4P接口分别对应wifiduino的 + – D5 D4

在本示例中，我们将超声波模块的Trig连接到Wifiduino的D5号引脚，Echo连接到wIfiduino的D4号引脚。

观察现象：

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，如下所示：

[/md]