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超音波距離測定モジュール

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Seeedの超音波センサーは非接触型の距離測定モジュールで、電子ブリックにも対応しています。
これは、産業性能を備えた簡単なモジュールプロジェクトの使用を目的として設計されています。

特徴​

  • 検出範囲: 3cm-4m
  • 最適な検出角度: 30度
  • 電子ブリック互換インターフェース
  • 5VDC電源供給
  • ブレッドボード対応
  • デュアルトランスデューサ
  • Arduinoライブラリ対応

仕様​

電源電圧 5V
消費電流 15 mA
超音波周波数 40k Hz
最大測定範囲 400 cm
最小測定範囲 3 cm
分解能 1 cm
トリガーパルス幅 10 μs
外形寸法 43x20x15 mm

はじめに​

短い超音波パルスが時間0で送信され、物体に反射されます。センサーはこの信号を受信し、電気信号に変換します。次のパルスはエコーが消えるまで送信できません。この時間間隔をサイクル期間と呼びます。推奨されるサイクル期間は50ms以上であるべきです。信号ピンに10μs幅のトリガーパルスを送信すると、超音波モジュールは40kHzの超音波信号を8回出力し、戻ってきたエコーを検出します。測定された距離はエコーパルス幅に比例し、上記の式で計算できます。障害物が検出されない場合、出力ピンは38msの高レベル信号を出力します。

Arduinoで遊ぶ​

ハードウェア​

  • ステップ1. 以下のアイテムを準備します:
Seeeduino V4.2ベースシールド超音波距離測定モジュール
enter image description hereenter image description hereenter image description here
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  • ステップ2. 超音波距離測定モジュールをGrove-Base ShieldのポートD2に接続します。
  • ステップ3. Grove-Base ShieldをSeeeduinoに差し込みます。
  • ステップ4. USBケーブルを使用してSeeeduinoをPCに接続します。
note
Grove Base Shieldがない場合でも、以下のように直接このモジュールをSeeeduinoに接続することができます。
Seeeduino???
5V赤
GND黒
未接続白
D2黄

ソフトウェア​

ステップ1. 以下のコードをコピーしてコントローラーボードに書き込みます。
ステップ2. コードをアップロードし、モニタウィンドウを開きます。

#include "Arduino.h"
class Ultrasonic
{
    public:
    Ultrasonic(int pin);
    void DistanceMeasure(void);
    double microsecondsToCentimeters(void);
    double microsecondsToInches(void);
    private:
    int this_pin;// Arduinoのピン番号（超音波レンジャーのSIGピンに接続）。
    long duration;// 受信したパルス時間。
};
Ultrasonic::Ultrasonic(int pin)
{
    this_pin = pin;
}
/*検出を開始し、パルスバック信号を取得*/
void Ultrasonic::DistanceMeasure(void)
{
    pinMode(this_pin, OUTPUT);
    digitalWrite(this_pin, LOW);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(this_pin, HIGH);
    delayMicroseconds(5);
    digitalWrite(this_pin,LOW);
    pinMode(this_pin,INPUT);
    duration = pulseIn(this_pin,HIGH);
}
/*測定距離（範囲0〜400センチメートル）*/
double Ultrasonic::microsecondsToCentimeters(void)
{
    return duration/29.0/2.0;
}
/*測定距離（範囲0〜157インチ）*/
double Ultrasonic::microsecondsToInches(void)
{
    return duration/74.0/2.0;
}

Ultrasonic ultrasonic(2);
void setup()
{
    Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
    double RangeInInches;
    double RangeInCentimeters;
    ultrasonic.DistanceMeasure();// 現在の信号時間を取得
    RangeInInches = ultrasonic.microsecondsToInches();// 時間をインチに変換
    RangeInCentimeters = ultrasonic.microsecondsToCentimeters();// 時間をセンチメートルに変換
    Serial.println("前方の障害物までの距離は: ");
    Serial.print(RangeInInches);//0〜157インチ
    Serial.println(" インチ");
    Serial.print(RangeInCentimeters);//0〜400cm
    Serial.println(" cm");
    delay(1000);
}

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