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树莓派3B--超声波测距(HC-SR04)的使用

热度:72   发布时间:2023-12-28 15:54:51.0

 

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)