樹莓派 超聲波傳感器：樹莓派3B--超聲波測距（HC-SR04）的使用

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1.組件外觀：

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HC-SR04 模塊可以測量 3cm - 4m 的距離，精確度可以達(dá)到 3mm。它包含了超聲波發(fā)射器、接收器和控制電路三部分。

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2.接線方式

一共兩個(gè)電源引腳和兩個(gè)控制引腳。
Vcc 和 Gnd 接 5v DC 電源，但不推薦用獨(dú)立電源給它供電，應(yīng)使用樹莓派或單片機(jī)的 GPIO 口輸出 5v 和 Gnd 給它供電。不然會(huì)影響這個(gè)模塊的運(yùn)行。
Trig 引腳用來接收樹莓派的控制信號。接任意 GPIO 口。
Echo 引腳用來向樹莓派返回測距信息。接任意 GPIO 口。
(注意 Echo 返回的是 5v信號，而樹莓派的 GPIO 接收超過 3.3v 的信號可能會(huì)被燒毀，因此需要加一個(gè)分壓電路，博主沒有加，直接用杜邦線連的)。

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3.工作原理

(1)樹莓派向 Trig 腳發(fā)送一個(gè) 10us 的脈沖信號。
(2) HC-SR04 接收到信號，開始發(fā)送超聲波，并把 Echo置為高電平，然后準(zhǔn)備接收返回的超聲波。
(3) HC-SR04 接收到返回的超聲波，把 Echo 置為低電平。
(4)Echo 高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間間隔。
(5)計(jì)算距離：
? ? 距離(單位:m) ?= ?(start - end) * 聲波速度 / 2?
? ? 聲波速度取 343m/s 。
? ? 然后再把測得的距離轉(zhuǎn)換為 cm。
? ? 距離(單位:cm) = (start - end) * 聲波速度 / 2 * 100?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = (start - end) *

4、代碼

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14、新手入手樹莓派教程--DHT11傳感器的使用
5、運(yùn)行結(jié)果

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致謝：

1、樹莓派-超聲波測距（HC-SR04）的使用（Python）

2、樹莓派控制超聲波傳感器（C++）

3、基于樹莓派平臺(tái)的超聲波測距編程實(shí)現(xiàn)（C實(shí)現(xiàn)）

4、樹莓派3 + HC-SR04超聲波測距模塊（好）

樹莓派 超聲波傳感器：樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 超聲波測距傳感器HC-SR04

? ?超聲波測距應(yīng)用廣泛，本次實(shí)戰(zhàn)通過樹莓派B+連接HC-SR04超聲波測距傳感器，用python GPIO控制傳感器完成距離測定，并將距離顯示在屏幕上。

硬件部分：
1，HC-SR04超聲波測距傳感器
? ? ? ?1.1 HC-SR04超聲波測距傳感器硬件如下圖
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該傳感器有4個(gè)引腳：

VCC,超聲波模塊電源腳，接5V電源即可

Trig，超聲波發(fā)送腳，高電平時(shí)發(fā)送出40KHZ出超聲波

Echo，超聲波接收檢測腳，當(dāng)接收到返回的超聲波時(shí)，輸出高電平

GND，超聲波模塊GND

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1.2 HC-SR04超聲波模塊工作原理：
1）采用IO口TRIG觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號;
2）模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測是否有信號返回；
3）有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2;

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1.3?HC-SR04超聲波模塊使用方法
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初始化時(shí)將trig和echo端口都置低，首先向給 trig 發(fā)送至少10 us的高電平脈沖（模塊自動(dòng)向外發(fā)送8個(gè)40K的方波），然后等待，捕捉 echo 端輸出上升沿，捕捉到上升沿的同時(shí)，打開定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，再次等待捕捉echo的下降沿，當(dāng)捕捉到下降沿，讀出計(jì)時(shí)器的時(shí)間，這就是超聲波在空氣中運(yùn)行的時(shí)間，按照 測試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2 就可以算出超聲波到障礙物的距離。

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2、樹莓派B+ 引腳

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3. ?樹莓派與超聲波模塊連線圖
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? ? ?HC-SR04 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? Raspberry Pi B+ Physical ? ? ? ? ? ? ?

? ? ?說明 ? ? ? ? ? ?

VCC

2

+5V

Trig

38

GPIO.20

Echo

40

GPIO.21

GND

39

GND

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軟件部分:
1、確認(rèn)python，python GPIO庫是否正確安裝
?在Raspbian中已經(jīng)預(yù)裝了Python2.7.9，直接在命令行輸入python即可看到如下信息
pi@raspberrypi:~ $ python
Python 2.7.9 (default, Mar ?8 2015, 00:52:26)
[GCC 4.9.2] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

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使用Python控制GPIO時(shí)，常用的是raspberry-gpio-python模塊，在2016-05-27-raspbian-jessie版本的系統(tǒng)鏡像中，預(yù)裝了最新的版本v0.6.2，可以在Python中輸入下列命令查看：
>>> import RPi.GPIO as GPIO
>>> GPIO.VERSION
'0.6.2'
>>>

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2、創(chuàng)建一個(gè)目錄hcsr04
pi@raspberrypi:~ $ cd /home/pi
pi@raspberrypi:~ $ mkdir hcsr04

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pi@raspberrypi:~ $ cd hcsr04

3、創(chuàng)建python程序
在hcsr04目錄下創(chuàng)建一個(gè)名為hcsr04.py 的程序文件：

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import RPi.GPIO as GPIO
import time
Trig_Pin = 20
Echo_Pin = 21
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(Trig_Pin, GPIO.OUT, initial = GPIO.LOW)
GPIO.setup(Echo_Pin, GPIO.IN)
time.sleep(2)
def checkdist():
? ? GPIO.output(Trig_Pin, GPIO.HIGH)
? ? time.sleep(0.)
? ? GPIO.output(Trig_Pin, GPIO.LOW)
? ? while not GPIO.input(Echo_Pin):
? ? ? ? pass
? ? t1 = time.time()
? ? while GPIO.input(Echo_Pin):
? ? ? ? pass
? ? t2 = time.time()
? ? return (t2-t1)*340*100/2
try:
? ? while True:
? ? ? ? print 'Distance:%0.2f cm' % checkdist()
? ? ? ? time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
? ? GPIO.cleanup()

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然后執(zhí)行該程序
pi@raspberrypi:~ $ ?python hcsr04.py

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驗(yàn)證測試
如圖在超聲波測距儀前放在障礙物，前后移動(dòng)超聲波測距儀，電腦屏幕上會(huì)顯示測得的距離，與直尺量的距離對比，可發(fā)現(xiàn)誤差不大。完全可以勝任小車壁障等用途。

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樹莓派 超聲波傳感器：樹莓派控制HC-SR04超聲波模塊測距（新手向+C語言向）

　　因?yàn)樽鳂I(yè)要求使用c語言代碼，這里先附上一段摘自網(wǎng)上的代碼
　　感謝KalaerSun的c語言代碼，摘自
1 #include

　　既然我們已經(jīng)讀懂了代碼，接下來我們就是硬件方面的鏈接：
　　我們先來了解一下各個(gè)硬件分別開來的屬性。
　　1.樹莓派:
　　　　樹莓派的歷史我們在此不做過多的講解，其他硬件也暫且不講，我們先來看一下樹莓派上的引腳。
　　　　拿起樹莓派，將USB接口向下，面向你那起來，你會(huì)發(fā)現(xiàn)樹莓派右邊有兩列一共40個(gè)引腳，下邊這部分告訴了我們這些引腳各自的功能。
+-----+-----+---------+------+---+---Pi 3---+---+------+---------+-----+-----+
| BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
+-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
|     |     |    3.3v |      |   |  1 || 2  |   |      | 5v      |     |     |
|   2 |   8 |   SDA.1 | ALT0 | 1 |  3 || 4  |   |      | 5V      |     |     |
|   3 |   9 |   SCL.1 | ALT0 | 1 |  5 || 6  |   |      | 0v      |     |     |
|   4 |   7 | GPIO. 7 |   IN | 1 |  7 || 8  | 1 | ALT5 | TxD     | 15  | 14  |
|     |     |      0v |      |   |  9 || 10 | 1 | ALT5 | RxD     | 16  | 15  |
|  17 |   0 | GPIO. 0 |  OUT | 0 | 11 || 12 | 0 | IN   | GPIO. 1 | 1   | 18  |
|  27 |   2 | GPIO. 2 |   IN | 0 | 13 || 14 |   |      | 0v      |     |     |
|  22 |   3 | GPIO. 3 |   IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | GPIO. 4 | 4   | 23  |
|     |     |    3.3v |      |   | 17 || 18 | 0 | IN   | GPIO. 5 | 5   | 24  |
|  10 |  12 |    MOSI | ALT0 | 0 | 19 || 20 |   |      | 0v      |     |     |
|   9 |  13 |    MISO | ALT0 | 0 | 21 || 22 | 0 | IN   | GPIO. 6 | 6   | 25  |
|  11 |  14 |    SCLK | ALT0 | 0 | 23 || 24 | 1 | OUT  | CE0     | 10  | 8   |
|     |     |      0v |      |   | 25 || 26 | 1 | OUT  | CE1     | 11  | 7   |
|   0 |  30 |   SDA.0 |   IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN   | SCL.0   | 31  | 1   |
|   5 |  21 | GPIO.21 |   IN | 1 | 29 || 30 |   |      | 0v      |     |     |
|   6 |  22 | GPIO.22 |   IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN   | GPIO.26 | 26  | 12  |
|  13 |  23 | GPIO.23 |   IN | 0 | 33 || 34 |   |      | 0v      |     |     |
|  19 |  24 | GPIO.24 |   IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN   | GPIO.27 | 27  | 16  |
|  26 |  25 | GPIO.25 |   IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN   | GPIO.28 | 28  | 20  |
|     |     |      0v |      |   | 39 || 40 | 0 | IN   | GPIO.29 | 29  | 21  |
+-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
| BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
+-----+-----+---------+------+---+---Pi 3---+---+------+---------+-----+-----+
　　　　我們重點(diǎn)來介紹這次試驗(yàn)用到的兩種引腳：
　　　　　　①.電源引腳：分為3.3V / 5V / 0V三種，其中0V代表接地
　　　　　　②.GPIO輸入輸出接口：這是非常重要的一類引腳，上圖中標(biāo)明了GPIO的就是這類接口，樹莓派GPIO接口只能輸入輸出數(shù)字信號（0&1等）
　　2.超聲波模塊
　　　　超聲波模塊的種類有很多，我們此處選擇的模塊型號為HC-SR04，本模塊的優(yōu)點(diǎn)為性能穩(wěn)定，測度距離精確，模塊高精度，盲區(qū)小。探測距離為2cm-450cm。
　　　　
　　　　我們可以看到它一共有四個(gè)引腳：
　　　　　　Vcc：接5V電源（接1號引腳）
　　　　　　Trig：輸出端口（接16號引腳）
　　　　　　Echo：輸入端口（接18號端口）
　　　　　　Gnd：接地端（接6號端口）
　　3.杜邦線
　　　　　杜邦線有三種類型，分別為公對母，母對母，公對公。我們這里需要的是四條母對母的杜邦線。
　　
　　　　接下來我們就用杜邦線將超聲波模塊與樹莓派連接，連接時(shí)一定要注意引腳之間的對應(yīng)關(guān)系。連接成功后如下
　　　　

　　　　連接成功后我們就開始測試程序了，先將程序編譯成可執(zhí)行的二進(jìn)制文件
　　　　
　　　　之后輸入ls 查看，我們發(fā)現(xiàn)有編譯成功后的disMeasure文件
　　　　
　　　　之后我們輸入sudo    開始執(zhí)行程序，程序運(yùn)行效果如下。
　　　　
　　　　到此，我們的超聲波模塊測距部分就算完美收工了。

以上就是超聲波模塊測距的c的代碼和解析的部分了，希望能對大家的樹莓派學(xué)習(xí)有幫助。

樹莓派 超聲波傳感器：樹莓派控制HC-SR04超聲波測距傳感

作為最常見的傳感器，本篇實(shí)現(xiàn)超聲波測距傳感的交互：
1. 首先把樹莓派GPIO結(jié)構(gòu)圖放上來：
圖一 樹莓派GPIO結(jié)構(gòu)圖
2. 接線
VCC,超聲波模塊電源腳，接5V電源即可
Trig，超聲波發(fā)送腳，高電平時(shí)發(fā)送出40KHZ出超聲波，接GPIO
Echo，超聲波接收檢測腳，當(dāng)接收到返回的超聲波時(shí)，輸出高電平，接GPIO
GND，超聲波模塊GND
圖二 樹莓派和超聲測距傳感器的接線圖
網(wǎng)上教程指出5V的GPIO可能會(huì)燒掉板子，建議加電阻，這里沒有加也能運(yùn)行，自己有材料最好接上電阻。
3. 程序
#!?/usr/bin/python
#?-*-?coding:utf-8?-*-
import?RPi.GPIO as GPIO
import?time
def?checkdist():
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
#發(fā)出觸發(fā)信號
GPIO.output(2,GPIO.HIGH)
#保持10us以上（我選擇15us）
time.sleep(0.)
GPIO.output(2,GPIO.LOW)
while?not?GPIO.input(3):
pass
#發(fā)現(xiàn)高電平時(shí)開時(shí)計(jì)時(shí)
t1?=?time.time()
while?GPIO.input(3):
pass
#高電平結(jié)束停止計(jì)時(shí)
t2?=?time.time()
#返回距離，單位為米
return?(t2-t1)*340/2
#第3號針，GPIO2
GPIO.setup(2,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)
#第5號針，GPIO3
GPIO.setup(3,GPIO.IN)
time.sleep(2)
try:
while?True:
print?'Distance: %0.2f m'?%checkdist()
time.sleep(0.5)
except?KeyboardInterrupt:
GPIO.cleanup()
值得學(xué)習(xí)的模塊，而且很實(shí)用，測量精度也高，便宜好用。