电子发烧友App

硬声App

0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示
创作
电子发烧友网>电子资料下载>电子资料>超声波传感器测量距离计算实例

超声波传感器测量距离计算实例

2023-07-07 | zip | 0.82 MB | 次下载 | 2积分

资料介绍

描述

该项目将向您展示如何使用超声波传感器计算距离。它将分为三个部分:

  • 编程超声波传感器 + 将其显示到串行监视器上
  • 如何在 LCD 上显示距离
  • 将中断与超声波传感器结合使用

编程超声波传感器 + 将其显示到串行监视器上:

在本节结束时,您的项目应如下所示:

 

如您所见,当我移动手时,距离会发生变化。当我将手移开时,距离也会发生变化——它会增加。当我将手移近传感器时,距离会缩短。您可能已经注意到,有时距离是一个 3 位数。这是因为我的手离传感器太近了。发送的声波迅速反弹,供传感器读取。

示意图:

 

 
pYYBAGOSwz6AAH9WAAFG9K78nf8729.png
4 针接头代表超声波传感器。
 

 

连接到 Gnd 的电线是传感器上的“Gnd”脚,连接到引脚号的电线。9,是“回声”腿,连接到引脚号的电线。10 是“Trig”脚,连接到 5v 的电线是“Vcc”脚。

编码:

首先,将其添加到代码的开头。

// defines pins numbers
const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10; 

其次,我们需要定义变量。

long duration;
int distance; 

void setup()函数中,我们需要声明每个引脚的输入/输出。我们还需要启动串行通信

void setup() {
 pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
 pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
 Serial.begin(9600); // Starts the serial communication
}

现在,对于void loop()函数,添加以下内容:

 digitalWrite(trigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);

此代码清除 trigPin。然后,要将引脚设置为高电平 10 微秒,请添加:

 digitalWrite(trigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(trigPin, LOW);

接下来,编写以下内容:

 duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

此行读取 echoPin,以微秒为单位返回声波传播时间。

最后,要计算距离并将其打印到您的串行监视器上,请将其写入您的代码。

 distance = duration * 0.034 / 2;
 Serial.print("Distance: ");
 Serial.println(distance);
 delay(10);

您的代码应类似于以下内容:

// defines pins numbers
const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
// defines variables
long duration;
int distance;
void setup() {
 pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
 pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
 Serial.begin(9600); // Starts the serial communication
}
void loop() {
 // Clears the trigPin
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 // Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds
 digitalWrite(trigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 // Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds
 duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
 // Calculating the distance
 distance = duration * 0.034 / 2;
 // Prints the distance on the Serial Monitor
 Serial.print("Distance: ");
 Serial.println(distance);
 delay(10);
} 

如果您的代码有效,那就太好了。但如果没有,那么您可能需要检查以下内容:

  • 电路接线是否正确。
  • 你是否有相同的串口和串口连接(9600)。
  • 如果您的超声波传感器工作正常。

如何在 LCD 上显示距离

现在,我们不再将距离显示在串行监视器上,而是将其显示在 LCD 上。最后,您的项目应如下所示:

 

示意图:

 
pYYBAGOSw0OAE5Z3AAE0QY2DZI4826.png
LCD 的布线令人困惑但很重要。
 

 

 

编码:

现在,将其添加到代码的开头。

#include <LiquidCrystal.h> // includes the LiquidCrystal Library 
LiquidCrystal lcd(

要显示 2 种不同类型的距离,请将“ int distance”更改为以下内容:

int distanceCm, distanceInch;

这意味着 LCD 将以厘米和英寸为单位显示距离。接下来,在void setup()函数中添加:

lcd.begin(16,2); 

另外,删除serial.begin()函数,因为我们不需要与 CPU 通信。现在,要计算以英寸为单位的距离,我们需要添加以下代码。

distanceInch = duration * 0.0113 / 2; /*remember to change the 'distance' variable 
                                        into distanceCm*/

添加此代码以将距离打印到 LCD 上。

 lcd.setCursor(0,0); 
 lcd.print("Distance: "); 
 lcd.print(distanceCm); 
 lcd.print("cm   ");
 delay(10);
 lcd.setCursor(0,1);
 lcd.print("Distance: ");
 lcd.print(distanceInch);
 lcd.print("inch ");
 delay(10);

在此代码中,光标设置为 LCD 上的第 0 行、第 0 列。然后,将显示“距离:”一词,在其旁边,LCD 上将打印以厘米为单位的距离。与以英寸为单位的距离相同,但将向下一行。您的代码应如下所示:

#include 
LiquidCrystal lcd(1,3,4,5,6,7);
// defines pins numbers
const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
// defines variables
long duration;
int distanceCm, distanceInch;
void setup() {
 lcd.begin(16,2);
 pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
 pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
}
void loop() {
 // Clears the trigPin
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(trigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
 distanceCm = duration * 0.034 / 2;
 distanceInch = duration * 0.0113 / 2;
 lcd.setCursor(0,0); 
 lcd.print("Distance: "); 
 lcd.print(distanceCm); 
 lcd.print("cm   ");
 delay(10);
 lcd.setCursor(0,1);
 lcd.print("Distance: ");
 lcd.print(distanceInch);
 lcd.print("inch ");
 delay(10);
} 

  • 检查您的代码是否正确。
  • 检查您的电路和 LCD 接线是否正确。

将中断与超声波传感器结合使用:

在项目的这一部分中,您将使用中断来控制传感器何时测量距离。它应该是这样的:

 

您可能已经注意到,当我按下按钮时,LCD 上的距离会发生变化。这是因为超声波传感器仅在按下按钮时检查距离。

示意图:

 

 
pYYBAGOhWtaARbfIAAH1kKZWszc763.png
 

我将按钮连接到 Arduino 板上的 2 号引脚,因为它和 3 号引脚是唯一可以使用 interrupt() 函数的引脚。

更新(08/08/2018)Interrupt()函数实际上可用于引脚 18、19、20 和 21 以及引脚 2 和 3。感谢 Walter Stroebel 指出这一点。

编码:

首先,我们需要说明按钮所连接的引脚,因此将其添加到代码的开头。

const int buttonPin = 2;

然后,要添加interrupt()函数,请将此行添加到void setup()函数中。

 attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), pin_ISR, FALLING);

我们现在要做的就是从void loop()函数中获取所有内容并将其添加到另一个函数中,这个函数称为pin_ISR() 最后,您的代码应如下所示:

#include 
LiquidCrystal lcd(1,3,4,5,6,7);
// defines pins numbers
const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
const int buttonPin = 2;
// defines variables
long duration;
int distanceCm, distanceInch;
void setup() {
 lcd.begin(16,2);
 pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
 pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
 pinMode(buttonPin, INPUT);
 attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), pin_ISR, FALLING);
}
void loop() {
}
void pin_ISR(){
 // Clears the trigPin
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(trigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
 distanceCm = duration * 0.034 / 2;
 distanceInch = duration * 0.0113 / 2;
 lcd.setCursor(0,0); 
 lcd.print("Distance: "); 
 lcd.print(distanceCm); 
 lcd.print("cm   ");
 delay(10);
 lcd.setCursor(0,1);
 lcd.print("Distance: ");
 lcd.print(distanceInch);
 lcd.print("inch ");
 delay(10);
}

更新(08/08/2018)Walter Stroebel 发表评论,将当前代码改进为以下内容:

#include 
LiquidCrystal lcd(1,3,4,5,6,7);
// defines pins numbers
volatile bool buttonPressed = false;
const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
const int buttonPin = 2;
// defines variables
long duration;
int distanceCm, distanceInch;
void setup() {
 lcd.begin(16,2);
 pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
 pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
 pinMode(buttonPin, INPUT);
 attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), pin_ISR, FALLING);
}
void loop() {
 if (buttonPressed) {
 // Clears the trigPin
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(trigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(trigPin, LOW);
 duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
 distanceCm = duration * 0.034 / 2;
 distanceInch = duration * 0.0113 / 2;
 lcd.setCursor(0,0); 
 lcd.print("Distance: "); 
 lcd.print(distanceCm); 
 lcd.print("cm   ");
 delay(10);
 lcd.setCursor(0,1);
 lcd.print("Distance: ");
 lcd.print(distanceInch);
 lcd.print("inch ");
 delay(10);
 buttonPressed = false;
 }
}
void pin_ISR(){
 buttonPressed = true;
}
// I would like to thank Walter Stroebel for suggesting this code.

这段代码更好,因为它更短意味着中断将更好地工作并且可以同时使用更多。

如果您的代码不起作用,请检查以下内容:

  • 如果您已正确连接 LCD、按钮和传感器。
  • 如果你的代码写对了。

希望你玩得开心。祝未来的项目好运!


下载该资料的人也在下载 下载该资料的人还在阅读
更多 >

评论

查看更多

下载排行

本周

  1. 1山景DSP芯片AP8248A2数据手册
  2. 1.06 MB  |  532次下载  |  免费
  3. 2RK3399完整板原理图(支持平板,盒子VR)
  4. 3.28 MB  |  339次下载  |  免费
  5. 3TC358743XBG评估板参考手册
  6. 1.36 MB  |  330次下载  |  免费
  7. 4DFM软件使用教程
  8. 0.84 MB  |  295次下载  |  免费
  9. 5元宇宙深度解析—未来的未来-风口还是泡沫
  10. 6.40 MB  |  227次下载  |  免费
  11. 6迪文DGUS开发指南
  12. 31.67 MB  |  194次下载  |  免费
  13. 7元宇宙底层硬件系列报告
  14. 13.42 MB  |  182次下载  |  免费
  15. 8FP5207XR-G1中文应用手册
  16. 1.09 MB  |  178次下载  |  免费

本月

  1. 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
  2. 0.00 MB  |  234315次下载  |  免费
  3. 2555集成电路应用800例(新编版)
  4. 0.00 MB  |  33566次下载  |  免费
  5. 3接口电路图大全
  6. 未知  |  30323次下载  |  免费
  7. 4开关电源设计实例指南
  8. 未知  |  21549次下载  |  免费
  9. 5电气工程师手册免费下载(新编第二版pdf电子书)
  10. 0.00 MB  |  15349次下载  |  免费
  11. 6数字电路基础pdf(下载)
  12. 未知  |  13750次下载  |  免费
  13. 7电子制作实例集锦 下载
  14. 未知  |  8113次下载  |  免费
  15. 8《LED驱动电路设计》 温德尔著
  16. 0.00 MB  |  6656次下载  |  免费

总榜

  1. 1matlab软件下载入口
  2. 未知  |  935054次下载  |  免费
  3. 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
  4. 78.1 MB  |  537798次下载  |  免费
  5. 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
  6. 未知  |  420027次下载  |  免费
  7. 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
  8. 0.00 MB  |  234315次下载  |  免费
  9. 5Altium DXP2002下载入口
  10. 未知  |  233046次下载  |  免费
  11. 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
  12. 340992  |  191187次下载  |  免费
  13. 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
  14. 158M  |  183279次下载  |  免费
  15. 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
  16. 未知  |  138040次下载  |  免费