Иногда приходится определять расстояние до препятствия. Существуют разные способы. Здесь рассмотрим ультразвуковой «дальномер»

Принцип работы ультразвукового дальномера

Сенсор излучает короткий ультразвуковой импульс (в момент времени 0), который отражается от объекта и принимается сенсором. Расстояние рассчитывается исходя из времени до получения эха и скорости звука в воздухе.

Паять ничего не надо — «все давно уже спаяно за нас» — есть такой модуль: HC-SR04Тут есть и излучатель (Т), и приемник (R) ультразвукового сигнала. Ну и все необходимые элементы согласования с ТТЛ.

Характеристики ультразвукового дальномера HC-SR04

• Простота в использовании и 4-контактное подключение.
• Диапазон измерения: от 2 см до 400 см.
• Точность измерения: ± 1 см (при максимальной дальности ± 3 см).
• Угол измерения: 15º.
• Ультразвуковой диапазон работы на частоте 40 кГц.
• Рабочее напряжение 4,8 В до 5,5 В.
• Диапазон рабочих температур: 0 ° С до 60 ° С.

Модуль имеет четыре вывода: питание, вход и выход. Для замера расстояния надо подать импульс на вход, а затем померить запаздывание появления импульса на выходе.

Для примера: подключаем модуль по питанию, вход модуля (Trig) к pin8; выход модуля (Echo) — к pin9.

Первый скетч построен на использовании библиотеки ultrasonic. Она позволяет сразу получить расстояние в привычных единицах длины.

#include "Ultrasonic.h"
Ultrasonic ultrasonic(8, 9);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
float dist_cm = ultrasonic.Ranging(CM);
Serial.println(dist_cm);
delay(1000);
}

Библиотеку можно найти во многих местах, например, на общепринятом ресурсе Hithub

(сразу возникнет вопрос про «СМ» 🙂  — если True, то результат в сантиметрах, иначе — в дюймах)

Ничего «заумного» в библиотеке нет, так, что и без нее довольно просто написать такой же тестовый пример.Оба примера с периодом в секунду выдают расстояние до препятствия в сантиметрах в монитор последовательного интерфейса.

По материалам курса робототехники