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物聯網 / 超音波感測器
HC-SR04
HC-SR04 超音波感測器提供 2cm 至 400cm 的非接觸式距離測量功能,測距精度可達 3mm。每個 HC-SR04 模塊包括一個超聲波發射器(Transport),一個接收器(Reveive)和一個控制電路。在 HC-SR04 上只需要四個接腳:VCC(電源),Trig(觸發端),Echo(接收端)和 GND(接地)。
 
HC-SR04 工作原理
(1)採用 Trig 腳觸發測距,模組的 Trig 腳高電位至少 10μs。
(2)當 Trig 腳變成低電位時,模組自動發送 8 個 40 kHz 的方波,並且檢測是否有信號返回。
(3)如有信號返回,模組的 Echo 腳輸出高電位。Echo 腳高電位持續的這段時間,就是超音波從發射到返回的時間。
 
超音波在空氣中的傳播速度:音速 V = 331 m/s + 0.6 * T(T 為空氣的攝式溫度),空氣溫度愈高,傳播速度音速就愈快。
常溫下音速每秒約 340 公尺,量測距離 =(Echo 腳高電位持續時間 x 音速(340 m/s))/ 2
 
Timing_Diagram
 
接線方式
●  Vcc:接電源正極
●  Trig:接任意 Digital Pin(程式範例接 D5)
●  Echo:接位意 Digital Pin(程式範例接 D6)
●  Gnd:接電源負極
 
 
#include "SSD1306.h" //匯入OLED程式庫
SSD1306  display(0x3C, D2, D1);    //宣告使用OLED螢幕物件(位址,SDA,SCL)==SDA>D2,SCL>D1
 
#define trigPin D5   // 設定 Trig 的接腳位置(D5 or 14)
#define echoPin D6  // 設定 Echo 的接腳位置(D6 or 12)
 
long duration, distance;
long previousTime = 0;          // 用來保存前一次狀態的時間
long interval = 500;           // 讀取間隔時間,單位為毫秒(miliseconds)
 
void setup() {
  display.init(); //螢幕初始化
  display.flipScreenVertically();  //螢幕垂直翻轉
  display.setFont(ArialMT_Plain_16);    //使用16字體
  display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);  //靠左對齊  
  pinMode(trigPin, OUTPUT);  // 設定 trigPin 為輸出模式
  pinMode(echoPin, INPUT);  // 設定 tchoPin 為輸入模式
}
 
void loop() {
  unsigned long currentTime = millis();  //將當前的時間存入變數currentTime
  if (currentTime - previousTime > interval) {  //如果當前時間扣除前一次保留時間超過間隔時間(interval)就進入執行程式
      digitalWrite(trigPin, LOW);
      delayMicroseconds(2);
      digitalWrite(trigPin, HIGH);  // Trig 觸發測距,給至少 10us 的高電位信號
      delayMicroseconds(10);
      digitalWrite(trigPin, LOW);
      duration = pulseIn(echoPin, HIGH);  // 讀取 Echo 腳高電位的持續時間,即超音波從發射到返回的時間
      distance = duration*0.034/2;  // 距離=(高電位時間*音速(340m/s))/2;
      previousTime = currentTime;  // 離開if時更新時間
  }   
  display.clear(); //清除螢幕
  display.drawString(0, 0, "distance : "+String(distance)+" cm"); //x=0,y=0 位置顯示距離的值
  display.display();//螢幕顯示畫面
}
 
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