1.组件外观:
HC-SR04 模块可以测量 3cm - 4m 的距离,精确度可以达到 3mm。它包含了超声波发射器、接收器和控制电路三部分。
2.接线方式
一共两个电源引脚和两个控制引脚。
Vcc 和 Gnd 接 5v DC 电源,但不推荐用独立电源给它供电,应使用树莓派或单片机的 GPIO 口输出 5v 和 Gnd 给它供电。不然会影响这个模块的运行。
Trig 引脚用来接收树莓派的控制信号。接任意 GPIO 口。
Echo 引脚用来向树莓派返回测距信息。接任意 GPIO 口。
(注意 Echo 返回的是 5v信号,而树莓派的 GPIO 接收超过 3.3v 的信号可能会被烧毁,因此需要加一个分压电路,博主没有加,直接用杜邦线连的)。
3.工作原理
(1)树莓派向 Trig 脚发送一个 10us 的脉冲信号。
(2) HC-SR04 接收到信号,开始发送超声波,并把 Echo置为高电平,然后准备接收返回的超声波。
(3) HC-SR04 接收到返回的超声波,把 Echo 置为低电平。
(4)Echo 高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间间隔。
(5)计算距离:
距离(单位:m) = (start - end) * 声波速度 / 2
声波速度取 343m/s 。
然后再把测得的距离转换为 cm。
距离(单位:cm) = (start - end) * 声波速度 / 2 * 100
= (start - end) * 17150
4、代码
//
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h> #define Trig 0
#define Echo 1 void ultraInit(void)
{ pinMode(Echo, INPUT); pinMode(Trig, OUTPUT);
} float disMeasure(void)
{ struct timeval tv1; struct timeval tv2; long start, stop; float dis; digitalWrite(Trig, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(Trig, HIGH); delayMicroseconds(10); //发出超声波脉冲 digitalWrite(Trig, LOW); while(!(digitalRead(Echo) == 1)); gettimeofday(&tv1, NULL); //获取当前时间 while(!(digitalRead(Echo) == 0)); gettimeofday(&tv2, NULL); //获取当前时间 start = tv1.tv_sec * 1000000 + tv1.tv_usec; //微秒级的时间 stop = tv2.tv_sec * 1000000 + tv2.tv_usec; dis = (float)(stop - start) / 1000000 * 34000 / 2; //求出距离 return dis;
} int main(void)
{ float dis; if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen printf("setup wiringPi failed !"); return 1; } ultraInit(); while(1){ dis = disMeasure(); printf("distance = %0.2f cm\n",dis); delay(1000); } return 0;
}
//编译同 14、新手入手树莓派教程--DHT11传感器的使用
14、新手入手树莓派教程--DHT11传感器的使用
5、运行结果
致谢:
1、树莓派-超声波测距(HC-SR04)的使用(Python)
2、树莓派控制超声波传感器(C++)
3、基于树莓派平台的超声波测距编程实现(C实现)
4、树莓派3 + HC-SR04超声波测距模块(好)