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arduino的超声波测距和pulseIn()函数的使用说明

2017-05-20 16:50 1256 查看
超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即:s=340m/s×t
/ 2 。这就是所谓的时间差测距法。

pulseIn函数知识要点:

[align=left]pulseIn():用于检测引脚输出的高低电平的脉冲宽度。[/align]
[align=left]pulseIn(pin, value)[/align]
[align=left]pulseIn(pin, value, timeout)[/align]
[align=left]Pin---需要读取脉冲的引脚[/align]
[align=left]Value---需要读取的脉冲类型,HIGH或LOW[/align]
Timeout---超时时间,单位微秒,数据类型为无符号长整型。

[align=left]使用方法及时序图:[/align]







[align=left]1、使用Arduino采用数字引脚给SR04的Trig引脚至少10μs的高电平信号,触发SR04模块测距功能;[/align]
[align=left]2、触发后,模块会自动发送8个40KHz的超声波脉冲,并自动检测是否有信号返回。这步会由模块内部自动完成。[/align]
3、如有信号返回,Echo引脚会输出高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。此时,我们能使用pulseIn()函数获取到测距的结果,并计算出距被测物的实际距离。

代码如下:

 

pulseIn函数其实就是一个简单的测量脉冲宽度的函数,默认单位是us。也就是说
pulseIn
测出来的是超声波从发射到接收所经过的时间。对于除数58也很好理解,声音在干燥、摄氏 20度的空气中的传播速度大约为343米/秒,合34,300厘米/秒。或者,我们作一下单位换算,34,300除以1,000,000厘米/微秒。即为:0.0343厘米/微秒,再换一个角度,1/(0.0343 厘米/微秒)即:29.15 微秒/厘米。这就意味着,每291.5微秒表示10CM的距离。1厘米就是29.15微秒。但是发送后到接收到回波,声音走过的是2倍的距离呀。

所以实际距离就是1厘米,对应58.3微秒。实际上整个测距过程是测的发出声波到收到回波的时间,你的程序里的第一个distance实际上是时间us。所以换成距离cm,要除以58。当然除以58.3可能更精确。所以我们可以用
pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00获取测得的距离。
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