效果展示 下图中小于10cm时的显示结果有点问题,代码已修复并更新 修复后的结果: 视频演示:https://www.bilibili.com/video/BV1Sg411Z7ex/ HC-SR04 硬件概述 HC-SR04超声波距离传感器的核心是两个超声波传感器。 TTL脉冲 Dimension尺寸 45 x 20 x 15毫米 HC-SR04超声波传感器引脚 让我们看一下它的引脚排列。 VCC 是HC-SR04超声波距离传感器的电源,我们连接了5V的供电。 Trig (Trigger) 引脚用于触发超声波脉冲,下面例程中用的GPIOB5,所以连接STM32的GPIOB5。 当持续时间至少为10 µS(10微秒)的脉冲施加到触发引脚时,一切就开始了。响应于此,传感器以40 KHz发射八个脉冲的声音脉冲。
以上这段描述来自于超声波测距传感器产品的介绍。我这里使用的超声波测距是 HC-SR04 模块,这个模块的测距范围在 2cm 到 600cm 之间,精度在 0.1cm + 1%,模块的外形如下图所示。 TRIG 引脚对于 超声波测距传感器 来说是一个输入引脚,单片机向它输入一个 10us 以上的高电平,可以触发该模块进行测距。所谓开始测距就是让它开始向外发送超声波。 它的工作原理图如下: 在图示中,只需要在 TRIG 引脚输入一个 10us 以上的高电平,系统便可发出 8 个 40KHz 的超声波脉冲,然后检测回波信号。 当测量距离超过 HC-SR04 的测量范围时,仍会通过 ECHO 引脚输出高电平信号,高电平的宽度约为 66ms。 如下图所示: 测量周期:当接收到 HC-SR04 通过 ECHO 引脚输出的高电平脉冲后,便可进行下一次测量,所以测量周期取决于测量距离,当距离北侧物体很近时,ECHO 返回的脉冲宽度较窄,测量周期就很短
硬件模块: stm32f103 HC-SR04 oled 0.96寸显示屏 HC-SR04讲解 工作原理: 发射器:HC-SR04模块的发射器会发射一系列的超声波脉冲信号。 接收器:当超声波信号遇到物体并被反射回来时,HC-SR04模块的接收器会接收到反射的超声波信号。 时间测量:HC-SR04模块通过测量从发送到接收超声波信号的时间差来计算距离。 超声波传感器(Ultrasonic Sensor):包含发射器和接收器。 发射信号:通过将Trig引脚设置为高电平,持续10微秒,然后再将其拉低,来触发模块发射超声波信号。 接收信号:开始计时,等待Echo引脚由低电平变为高电平,记录时间。 GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); } void Ultrasonic_Init(void) { // 配置超声波传感器
超声波传感器工作原理 本实验中,HC-SR04超声波传感器通过发送声波,并计算声波返回超声传感器所需的时间来工作。通过往返时间检测法,它可以告诉我们物体相对于超声波传感器有多远。 HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能, 测距精度可达高到3mm;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 基本工作原理: (1)采用IO口TRIG触发测距,给至少10us的高电平信号; (2)模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回; (3)有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间 HC-SR04超声波模块工作原理 初始化时将trig和echo端口都置低,给Trig一个10US以上的高电平,模块开始工作,模块内自动发送八个40khz方波,并自主检测是否有电波返回。 initial = GPIO.LOW) GPIO.setup(ECHO, GPIO.IN) def distance(): GPIO.output(TRIG, 1) #给Trig一个10US
在车体底盘的前端装有4个红外光电传感器,用以实现路迹检测和避障功能。 小在小车的车头还装置有超声波探测模块HC-SR04,当前方检测到障碍物时,小车能够做出相应的反应。 总体设计框图如图3-1。 传感器原理图如图3-6所示。 所以传感器会输出的电平就为0,L3、L4灯会亮起来。当前方没有遇到障碍物时,由于传感器位于小车的上方,因此传感器反射能力不强,只能反射少许的红外光线,不能够使得传感器运作,所以传感器输出电平1。 只要通过单片机来检测传感器的输出端电平是高还是低,就能得知是否遇到障碍。3.6超声波避障的设计3.6.1超声波避障原理 本设计实现避障功能选取的是超声波探测传感器。 3.6.2超声波模块工作原理 本设计采用的是HC-SR04超声波探测模块,给一个高电平的信号(大于10千赫兹),HC-SR04模块就会释放出八个方波(约40千赫兹),而且检测是否信号返回来完全是自动的。
本节将介绍使用HC-SR04超声波传感器、DS18B20数字温度传感器、ArduinoUno和LabVIEW组成带有温度补偿的超声波测距系统,可用于机器人避障等场合的距离测量。 超声波传感器、读取DS18B20温度传感器以及上传数据,LabVIEW软件作为上位机,负责接收超声波时间、空气温度和计算超声波所测量的距离值并显示,上下位机利用USB-TTL接口实现通信。 Arduino Uno控制器负责读取LabVIEW上位机发来的距离测量和温度采集命令,并通过HC-SR04超声波传感器和DS18B20传感器获取超声波往返时间和温度数据,通过串口发送回上位机LabVIEW distance_time(void) { digitalWrite(TrigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(TrigPin, HIGH);//发送10μS 的高电平触发信号 delayMicroseconds(10); digitalWrite(TrigPin, LOW); distance = pulseIn(EchoPin, HIGH);
【源码开源】基于STM32的倒车雷达项目——OLED实时显示+HC-SR04测距模块在嵌入式学习中,超声波测距与OLED屏显是两个非常常见的基础模块。 为了更好地理解STM32的外设控制与传感器应用,我基于STM32F103C8T6、HC-SR04超声波模块以及0.96寸OLED显示屏实现了一个小巧实用的倒车雷达系统。 三、系统原理与流程说明1.HC-SR04测距原理HC-SR04测距基于传统的声呐原理:MCU拉高TRIGPin10µsHC-SR04发出40kHz超声波遇到障碍物反射后在ECHOPin上产生高电平STM32 四、项目代码结构简介以下为主要功能模块(伪代码形式):展开代码语言:CAI代码解释while(1){trigger_HCSR04();delay_us(10);duration=read_echo_time duration/58.0;SSD1306_Clear();SSD1306_GotoXY(0,0);SSD1306_Printf("Dist:%.2fcm",distance);if(distance<10
硬件环境 STM32F407探索板(其他开发板皆可以) HC-SR04超声波模块 软件环境 KEIL5 CUBEMX 串口调试助手(sscom或其他) 实验目标 了解HC-SR04超声波模块工作原理 设超声波脉冲由传感器发出到接收所经历的时间为t,超声波在空气中的传播速度为c,则从传感器到目标物体的距离D可用下式求出:D = ct/2,图 2是相应的系统框图。 ? 1.2 HC-SR04模块原理 HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能,测 距精度可达高到3mm,模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 基本工作原理:(1)采用 IO 口 TRIG 触发测距,给最少 10us 的高电平信呈。 1.4 电气参数 电气参数 HC-SR04模块 工作电压 DC5V 工作电流 15mA 工作频率 40KHZ 最远射程 4M 最近射程 2CM 测量角度 15度 输入触发信号 10uS 的 TTL 脉冲
效果图 硬件说明 HC-SR04超声波距离传感器 Arduino pro mini 0.96'oled屏幕 led×5,杜邦线 HC-SR04 trig -> arduino pro mini 13 HC-SR04 echo -> arduino pro mini 12 0.96'oled SCL -> arduino pro mini 3 0.96'oled SDA -> arduino digitalWrite(led[2], HIGH); digitalWrite(led[3], HIGH); digitalWrite(led[4], HIGH); } //delay(10
1.HC-SR04介绍 超声波传感器有很多种类的型号:HC-SR04、UC-025、UC-026、UC-015、US-100等等,但是他们都大同小异。 2.HC-SR04原理介绍 2.1原理概述 超声波测距的工作原理其实很简单,传感器发送超声波,超声波碰到障碍物反弹回来,被传感器接收到。 正常测距时的时序: 单片机会给超声波模块发送大于10us的高电平的触发信号; 超声波模块接收到触发信号后 Trig端发送8个40KHz的超声波脉冲。 简单梳理一下: 单片机给Trig引脚至少10us长的一个高电平。 ECHO引脚从低电平到高电平,表示开始发送波;波发出的那一刻,开启软件定时器(开始计时)。 ,并以其中较为经典的 HC-SR04为例,给出了驱动代码。
系统由AT89C51控制器、HC-SR04超声波模块、DS18B20温度测量模块、声音报警电路和LCD1602显示电路组成。 三、proteus仿真电路 原理图 四、仿真结果分析 首先,需要注意的是:查阅HC-SR04说明书,可知在实际应用中,其最远射程为4m;由于仿真为电脑模拟,与实物结果有一些差距。 点击DS18B20温度传感器模块的上、下红色箭头,模拟温度值的变化;调节HC-SR04超声波模块下的滑动变阻器RV1(左右两个箭头),模拟倒车过程中距离的改变。
前言 超声波传感器是一款测量距离的传感器。其原理是利用声波在遇到障碍物反射接收结合声波在空气中传播的速度计算的得出。在测量、避障小车,无人驾驶等领域都有相关应用。 实验目的 通过python编程实现超声波传感器测距。 测量距离并打印 参考代码 ''' 实验名称:HC-SR04超声波测距 实验平台:核桃派1B ''' import time import board import adafruit_hcsr04 time.sleep(0.5) 实验结果 将HC-SR04超声波传感器按下图连接到核桃派, PC9连接到Trig引脚, PC11连接到Echo引脚: 由于本例程代码依赖其它py库,所以需要将整个例程文件夹上传到核桃派 运行成功后可以看到终端打印超声波传感器距离信息。
HC-SR04 采用 IO 触发测距。下面介绍一下其在 Windows 10 IoT Core 环境下的用法。 项目运行在 Raspberry Pi 2/3 上,使用 C# 进行编码。 准备 HC-SR04 ×1 Raspberry Pi 2/3 ×1 公母头杜邦线 ×4 2. double result; pinTrig.Write(GpioPinValue.High); await Task.Delay(10
我们选择了HC-SR04超声波模块,该模块通过发送超声波并接收回波信号来测量距离。其测量范围为2cm到3m,精度较高,适用于本项目对距离要求的场景。 我们将两个HC-SR04超声波传感器分别放置在小车的两侧,利用它们测量与主人的距离,从而计算出主人的方位角。 程序实现距离测量:通过外部中断接口接收每个HC-SR04传感器的回波信号,并使用定时器测量回波信号的时长,进而计算出距离。 重力测量范围:FSR402传感器的测量范围为100g至10kg,能够适应各种物品的检测需求。 而压力传感器FSR402的使用让我意识到,传感器的选择与实际应用的需求紧密相关,合理的电路设计和传感器配置是实现功能稳定性的关键。
实验方案 4.1 方案概述 利用温度传感器、颜色传感器、距离传感器实现一个智能冰箱的应用场景。 4.2.1.3 距离传感器 HC-SR04超声波距离传感器利用回声定位原理,通过其内置的发射器和接收器发送和接收40kHz的超声波脉冲,能够精确测量2cm至15m范围内的距离,具有高达 在机器人避障、液体水平检测、自动门控制等多种应用场景中,HC-SR04以其稳定的性能和低成本的特点,成为项目中实现非接触式距离测量的理想选择。 4.2.1.4 颜色传感器 在本项目中,STM32F103C8T6微控制器搭载了高性能RGB颜色传感器——TCS34725。 温度传感器DS18B20、超声波距离传感器HC-SR04和颜色传感器TCS3200分别连接到不同的GPIO引脚上,I2C通信则用于显示屏和其他器件。 4.4 原理图设计方案 略
系统由AT89C51控制器、HC-SR04超声波模块、DS18B20温度测量模块、声音报警电路和LCD1602显示电路组成。 Proteus仿真电路 原理图仿真结果分析首先,需要注意的是:查阅HC-SR04说明书,可知在实际应用中,其最远射程为4m;由于仿真为电脑模拟,与实物结果有一些差距。 点击DS18B20温度传感器模块的上、下红色箭头,模拟温度值的变化;调节HC-SR04超声波模块下的滑动变阻器RV1(左右两个箭头),模拟倒车过程中距离的改变。
上篇文章整理了关于超声波测距传感器 HC-SR04 这个模块,本篇文章来完成一个它的基本编程。 0x01:功能分析和编程思路 本篇文章来完成一个简单的功能,让超声波测距传感器来控制 LED 灯的变化。 要完成这个功能的话,会用到超声波测距传感器,让它发波、收波,然后还要用到定时器,让它记录发波和收波之间的时间间隔。这样就可以来完成距离的测算了。 0x02:代码实现 首先我们来生成要给 10us 的延时,因为发送通过 TRIG 发送高电平来让超声波测距传感器发波需要 10us 的高电平。 TRIG 引脚 10us 高电平的功能。
项目功能 屏幕截图 2022-03-09 201037.png 坐姿检测 通过HC-SR04超声波模块实时检测使用者与台灯之间的距离判断坐姿,提醒使用者调整坐姿。 板载物联网俱乐部E53 Interface接口,可扩展全系E53传感器。 板载标准24P DVP摄像头接口,可支持最高500万像素摄像头。 板载RGB显示接口,可转换HDMI输出。 HC-SR04超声波传感器 IMG_20220310_102251.jpg HC-SR04 超声波测距模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到 3mm;模块包括超声波发射器 I/O连接如下: Snipaste_2022-03-12_14-58-52.png BH1750环境光传感器 IMG_20220310_102409.jpg BH1750环境光传感器内置16位的模数转换器 屏幕截图 2022-03-10 111924.png Screenshot_2022-03-12-15-27-15-462_com.tencent.mm.jpg 六.
在小车的车体左右分别安装红外线光电传感器,通过黑白线来检测循迹的功能:当黑线的边界被小车左侧的传感器检测到的时候,会向单片机发送一个信号,当单片机接收到信号的时候,会控制左轮电机,小车开始向左调整方向; 在小车的前部分安装了一个红外线光电开光来实现避障,当障碍物被传感器检测到的时候,车轮开始转动,小车避开障碍物继续行驶[8-10]。 图2 含有LM393的红外传感器电路原理图 2.2避障模块 本次设计采用了HC-SR04超声波模块,源于它广泛应用与智能小车的避障原理中,考虑到它的特性和工作原理,本次实验将采用HC-SR04作为超声波模块的器件 HC-SR04电路连接如图3所示: 图3 HC-SR04电路连接图 3.软件设计 当硬件设计完成之后最重要的部分是进行软件设计,根据每个模块的不同来进行软件编程,共分为红外遥控、循迹和避障三个模块,这三个模块是通过一个按键来控制小车的状态 [10]蔡莉莎, 曾维鹏. 基于人工智能路径规划系统的智能小车的设计与实现[J]. 电子世界, 2016(18):112-113. [11]朱思敏. 自循迹智能小车控制系统的设计与实现[D].
同时,采用了HC-SR04超声波测距模块作为测距模块。HC-SR04模块能够向前发射超声波信号,并接收回波信号,通过测量发射到接收之间的时间差来计算出距离。 (2)测量原理:HC-SR04 模块使用的超声波是不可闻的高频声波,通常工作频率为40 kHz。模块通过发送一个10微秒的脉冲来触发超声波的发射,然后等待接收回波。 (4)工作电压:HC-SR04 模块的工作电压通常为5V,可以通过连接到微控制器或其他适配器来供电。 (5)接口:HC-SR04 模块通常使用四个引脚进行连接。 + '0'); lcd_write_data(distance / 10 % 10 + '0'); lcd_write_data('.'); (distance / 10 % 10 + '0'); lcd_write_data('.'); lcd_write_data(distance % 10