Codice Arduino e video per il sensore di distanza ad ultrasuoni HC-SR04

Codice Arduino e video per il sensore di distanza ad ultrasuoni HC-SR04

In questo tutorial esploreremo come usare il sensore di distanza a ultrasuoni HC-SR04 con un Arduino. L'HC-SR04 è un modo economico ed efficace per misurare distanze utilizzando onde ultrasoniche. Inviando un segnale e misurando il tempo che impiega l'eco a tornare, possiamo calcolare con precisione la distanza di un oggetto.

Questo progetto prevede la configurazione del sensore con un Arduino e la scrittura di un semplice programma per leggere e visualizzare le misurazioni della distanza. Il programma utilizzerà la libreria NewPing per semplificare la comunicazione con il sensore. Se desideri un riferimento visivo o ulteriori chiarimenti su qualche passaggio, assicurati di guardare il video (nel video a 00:00).

Hardware spiegato

Il sensore ultrasonico HC-SR04 è costituito da due componenti principali: un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore emette impulsi ultrasonici a una frequenza superiore alla soglia dell'udito umano, mentre il ricevitore rileva l'eco di tali impulsi dopo che rimbalzano su un oggetto. Calcolando il tempo tra l'invio dell'impulso e la ricezione dell'eco, è possibile determinare la distanza dall'oggetto.

Il sensore ha due pin essenziali: il pin trigger e il pin echo. Il pin trigger viene usato per avviare la misurazione inviando un breve impulso alto, mentre il pin echo riceve il segnale riflesso e misura il tempo necessario perché l'eco torni.

Dettagli della scheda tecnica

Produttore	HC-SR04
Numero di parte	HC-SR04
Tensione logica/IO	5 V
Tensione di alimentazione	5 V
Corrente di uscita (per canale)	15 mA
Corrente di picco (per canale)	20 mA
Linee guida sulla frequenza PWM	Non applicabile
Soglie logiche di ingresso	0.3 V (basso), 0.7 V (alto)
Caduta di tensione / R_DS(on) / saturazione	Non applicabile
Limiti termici	da 0 °C a 70 °C
Pacchetto	Modulo
Note / varianti	Portata massima 400 cm

Assicurarsi che l'alimentazione sia corretta (5 V).
Tieni il sensore pulito per letture accurate.
Usa il pin di trigger per avviare le misurazioni.
Non superare la distanza massima per risultati affidabili.
Mantenere un percorso libero per il ritorno delle onde ultrasoniche.
Usare condensatori di disaccoppiamento vicino ai pin di alimentazione.
Fai attenzione al rumore ambientale che potrebbe interferire con le letture.
Prova diverse distanze per familiarizzarti con il sensore.

Istruzioni di cablaggio

Arduino Wiring for HC-SR04 ulrasonic sensor

Per collegare il sensore a ultrasuoni HC-SR04 al tuo Arduino, segui questi passaggi:

Collegare ilVCCpin dell'HC-SR04 al pin da 5V sull'Arduino
Collega ilGNDpin del HC-SR04 a un pin GND sull'Arduino.
Collega ilTRIGil pin del HC-SR04 (che di solito è blu) al pin digitale 12 sull'Arduino.
Collega ilECHOpin del HC-SR04 (che di solito è verde) al pin digitale 11 dell'Arduino.

Verifica che le connessioni siano sicure per evitare letture intermittenti. Se stai usando una configurazione diversa o hai un cablaggio alternativo, consulta il video per ulteriori indicazioni (nel video a 00:00).

Esempi di codice e guida passo passo

Il codice seguente inizializza la libreria NewPing e configura i pin per il sensore HC-SR04. I componenti principali comprendono la definizione dei pin di trigger e di echo, oltre alla distanza massima.

#define TRIGGER_PIN  12  // Trigger pin
#define ECHO_PIN     11  // Echo pin
#define MAX_DISTANCE 200  // Max distance in cm

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // Set up NewPing

In questo estratto, ilTRIGGER_PINeECHO_PINsono impostati sui pin digitali 12 e 11, rispettivamente. IlMAX_DISTANCEè definito come 200 cm, che è la distanza massima che ti interessa misurare.

Successivamente, abbiamo la funzione setup in cui il monitor seriale viene inizializzato per visualizzare i risultati:

void setup() {
  Serial.begin(115200); // Initialize serial monitor
}

Questo codice apre la comunicazione seriale a una velocità di 115200 baud, permettendoci di visualizzare le misurazioni della distanza nel monitor seriale.

Infine, la funzione loop misura la distanza e verifica se è minore o uguale a 12 cm:

void loop() {
  delay(50); // Wait between pings
  int distance = sonar.ping_cm(); // Measure distance
  if(distance <=12){ // Check distance
    Serial.println("Very close"); // Print if very close
  }
}

Nelloop(), introduciamo un ritardo di 50 millisecondi per controllare la frequenza delle misurazioni. La distanza viene misurata e, se è minore o uguale a 12 cm, viene stampato "Molto vicino" sul monitor seriale.

Per il codice completo, fare riferimento alla sezione di caricamento sotto l'articolo.

Dimostrazione / Cosa aspettarsi

Quando esegui il programma, l'Arduino misurerà continuamente la distanza dall'oggetto più vicino. Dovrebbe stampare la distanza in centimetri e avvisarti con "Very close" quando un oggetto viene rilevato entro 12 cm. Se l'oggetto è troppo vicino, potresti ottenere letture inaccurate o nessuna lettura, come indicato nel video (al 10:00).

Assicurati che il sensore sia posizionato correttamente e che non ci siano ostacoli che blocchino le onde ultrasoniche. Se tutto è configurato correttamente, dovresti vedere misurazioni coerenti visualizzate nel monitor seriale.