ESP32超声波测距

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ESP32超声波测距

2024-07-17 01:40| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 实验目的 学习HC-SR04模块的使用 实现使用模块测距并显示 2. 实验设备 ESP32-board,HC-SR04模块,SSD1306 OLED显示屏模块

相关知识点 HC-SR04模块是一款利用超声波测量距离的传感器,模块的实物图如图所示 在这里插入图片描述

因为声波在空气中的传播速度是固定的,发射的超声波遇到障碍物会反射回来,我们记录下发射波到接受反射波之间的时间差,就可以计算出模块距离障碍物的距离。我们可以把这个用于测距、避障等领域。HC-SR04模块的测量距离为2-400cm,测量角度为30°,当测量距离大于范围时传感器接收不到反射波应该不难理解,需要注意的是当测量距离小于一定距离时,因为发射器发出发射波后还会有一定时间的余振,也被叫作拖尾,这段时间内接收器不能区分余振接收器和反射波,所以这段时间内反射回来的。和模块有四个引脚,分别是电源、地、TRIG和ECHO,TRIG引脚输入触发信号,ECHO引脚根据接收到返回信号的时长输出高电平,可以触发中断。 模块的使用步骤如下:TRIG引脚输入至少10us的高电平,触发测距操作模块自动发送8个40kHz的方波脉冲,ECHO引脚变高电平,开始计时检测到返回信号,ECHO引脚变低电平,停止计时使用计时时长计算出距离 我们可以看到工作时的时序图如下: 在这里插入图片描述了解了原理之后,不必要自己手动编写驱动程序,我们提供了驱动文件,了解原理是为了能够针对不同情况做出自定义的修改,驱动文件的使用方法如下: 方法 说明 HCSR04. HCSR04(tri, ech) 构造方法,根据传入的引脚好创建对应的HCSR04对象,tri为TRIG引脚名,ech为ECHO引脚名 HCSR04.distance() 返回距离,单位为cm 3.实验内容

上载驱动文件,创建HCSR04对象,使用定时器循环测量距离并显示在显示屏上。 以下是实现代码:

from machine import I2C, Timer, Pin from ssd1306 import SSD1306_I2C from HCSR04 import HCSR04 i2c = I2C(sda=Pin(23), scl=Pin(19)) #连接SSD1306引脚 oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3c) hc = HCSR04(tri=14, ech=12) def HC_Run(t): oled.fill(0) oled.text("HCSR04", 0, 0) # 读取距离并显示 oled.text('{:.1f} cm'.format(hc.distance()), 0, 32) oled.show() timer = Timer(-1) timer.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=HC_Run)

实验结果 开始运行程序,我们能在显示屏上看到当前面对障碍物的距离。 在这里插入图片描述 障碍物靠前 当我们后移障碍物,可以看到显示屏上的数据变大。注意被测距物体正对传感器才能获得较好的检测效果,如果偏离角度大于阈值可能导致超声波无法正确返回传感器,那么就无法测得准确的值。 在这里插入图片描述

障碍物靠后

4.总结

本次实验我们学习了HC-SR04超声波测距传感器的使用,利用这个模块我们可以实现避障,也可以用于生产线对产品的检测,还可以用于水位检测等等。



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