HC-SR04超聲波傳感器的工作原理
HC-SR04超聲波傳感器如何工作并與Arduino連接
使用HC-SR04超聲波距離傳感器為您的下一個Arduino項目提供動力，該傳感器可以報告最遠可達13英尺的物體范圍。如果你想避免你的機器人撞墻，這真是個好信息！它們功耗低（適用于電池供電的設備）、價格低廉、易于連接并且在愛好者中非常受歡迎。作為獎勵，它甚至看起來很酷，就像您最新機器人發明的一雙Wall-E機器人眼睛！
HC-SR04硬件概述
HC-SR04超聲波距離傳感器的核心由兩個超聲波換能器組成。一個充當發射器，將電信號轉換為40 KHz的超聲波脈沖。接收器偵聽傳輸的脈沖。如果它接收到它們，它會產生一個輸出脈沖，其寬度可用于確定脈沖行進的距離。像餡餅一樣簡單！
該傳感器體積小，易于在任何機器人項目中使用，并提供2厘米至400厘米（約1英寸至13英尺）的出色非接觸范圍檢測，精度為3毫米。由于它在5伏電壓下工作，因此可以直接連接到Arduino或任何其他5V邏輯微控制器。
以下是完整的規格：
HC-SR04超聲波傳感器引腳排列
電壓互感器——是HC-SR04超聲波距離傳感器的電源，我們將其連接到Arduino上的5V引腳。
觸發（觸發器）——引腳用于觸發超聲波脈沖。
回聲——當接收到反射信號時，引腳會產生一個脈沖。脈沖的長度與檢測到傳輸信號所用的時間成正比。
地線——應該連接到Arduino的地。
HC-SR04超聲波距離傳感器如何工作？
當持續時間至少為10μS（10微秒）的脈沖施加到觸發引腳時，一切就開始了。作為響應，傳感器以40 KHz的頻率傳輸8個脈沖的聲波。這種8脈沖模式使來自設備的“超聲波特征”獨一無二，使接收器能夠將傳輸模式與環境超聲波噪聲區分開來。
八個超聲波脈沖在空氣中遠離發射器傳播。同時，Echo引腳變為高電平以開始形成回聲信號的開頭。
萬一，如果這些脈沖沒有被反射回來，那么Echo信號將在38毫秒（38毫秒）后超時并返回低電平。因此，一個38毫秒的脈沖表示傳感器范圍內沒有障礙物。
如果這些脈沖被反射回來，一旦接收到信號，Echo引腳就會變低。這會產生一個寬度在150μS到25 mS之間變化的脈沖，具體取決于接收信號所用的時間。
然后使用接收到的脈沖寬度來計算到反射物體的距離。這可以使用我們在高中學到的簡單的距離-速度-時間方程來計算。如果您忘記了，記住距離、速度和時間方程的一種簡單方法是將字母放入三角形中。
