### Progetto 6: Sensore a Ultrasuoni
#### **(1)Descrizione:**
Il sensore a ultrasuoni HC-SR04 utilizza il sonar per determinare la distanza da un oggetto, come fanno i pipistrelli. Offre un'eccellente rilevazione della distanza senza contatto, con alta precisione e letture stabili in un pacchetto facile da usare. È completo di moduli trasmettitore e ricevitore a ultrasuoni.
L'HC-SR04 o il sensore a ultrasuoni viene utilizzato in una vasta gamma di progetti elettronici per creare applicazioni di rilevamento degli ostacoli e misurazione della distanza, nonché varie altre applicazioni. Qui abbiamo proposto il metodo semplice per misurare la distanza con Arduino e il sensore a ultrasuoni e come utilizzare il sensore a ultrasuoni con Arduino.
#### **(2)Parametri:**
- Alimentazione: +5V DC
- Corrente a riposo: \<2mA
- Corrente di funzionamento: 15mA
- Angolo efficace: \<15°
- Distanza di rilevamento: 2cm – 400 cm
- Risoluzione: 0.3 cm
- Angolo di misurazione: 30 gradi
- Larghezza del impulso di trigger in ingresso: 10uS
#### **(3)Il principio del sensore a ultrasuoni:**
Come mostrato nell'immagine sopra, è come due occhi. Uno è il terminale di trasmissione, l'altro è il terminale di ricezione.
Il modulo a ultrasuoni emetterà le onde ultrasoniche dopo aver ricevuto un segnale di attivazione. Quando le onde ultrasoniche incontrano l'oggetto e vengono riflesse indietro, il modulo produce un segnale eco, quindi può determinare la distanza dell'oggetto dalla differenza di tempo tra il segnale di trigger e il segnale eco.
Qui, t è il tempo da quando il segnale emesso incontra l'ostacolo a quando ritorna. La velocità di propagazione del suono nell'aria è di circa 343m/s, e distanza = velocità * tempo. Tuttavia, poiché l'onda ultrasonica percorre la distanza fino all'ostacolo e ritorna, il tempo rappresenta il doppio della distanza. Pertanto, è necessario dividere per 2. La distanza misurata dall'**onda ultrasonica = (velocità * tempo) / 2**.
1. Metodo di utilizzo e diagramma temporale del modulo a ultrasuoni:
2. Impostare il ritardo del pin Trig dell'SR04 ad almeno 10μs, il che può attivarlo per rilevare la distanza.
3. Dopo l'attivazione, il modulo invierà automaticamente otto impulsi ultrasonici a 40KHz e rileverà se c'è un segnale di ritorno. Questo passaggio verrà completato automaticamente dal modulo.
4. Se il segnale ritorna, il pin Echo produrrà un livello alto, e la durata del livello alto è il tempo dalla trasmissione dell'onda ultrasonica al ritorno.
Schema del circuito del sensore a ultrasuoni:
#### **(4)Schema di collegamento:**
Nota sul cablaggio: Il pin VCC del modulo sensore a ultrasuoni è collegato al 5v(V) della scheda di espansione del motore Keyestudio 8833, il pin Trig è collegato al digitale D12, il pin Echo è collegato al digitale D13, e il pin Gnd è collegato a Gnd(G);
#### **(5)Codice di test:**
Puoi anche trascinare blocchi per modificare il tuo codice, come mostrato di seguito.
**Codice di test completo**
(**Nota:** Non collegare il modulo Bluetooth prima di caricare il codice, perché il caricamento del codice utilizza anche la comunicazione seriale, e potrebbero verificarsi conflitti con la comunicazione seriale Bluetooth, il che può causare il fallimento del caricamento.)
#### **(6)Risultati del test:**
Carica il codice di test sulla scheda di sviluppo, apri il monitor seriale e imposta la velocità di trasmissione a 9600. La distanza rilevata verrà visualizzata in cm e pollici. Quando ostacoli il sensore a ultrasuoni con la tua mano, il valore della distanza visualizzato si ridurrà.
#### **(7)Pratica di estensione:**
Abbiamo appena misurato la distanza visualizzata dagli ultrasuoni. Che ne dici di controllare il LED con la distanza misurata? Proviamoci e colleghiamo un modulo LED al pin D9.
Puoi anche trascinare blocchi per modificare il tuo codice, come mostrato di seguito
**Codice di test completo**
(**Nota:** Non collegare il modulo Bluetooth prima di caricare il codice, perché il caricamento del codice utilizza anche la comunicazione seriale, e potrebbero verificarsi conflitti con la comunicazione seriale Bluetooth, il che può causare il fallimento del caricamento.)
Carica il codice di test sulla scheda di sviluppo, avvicina la mano al sensore a ultrasuoni e verifica se il LED si accende.
