【HaaS Python硬件积木】HCSR04超声波测距传感器_sr04超声波传感器测量距离

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一、产品简介

   HC-SR04超声波传感器使用声纳来确定物体的距离，其工作原理类似与蝙蝠。测量范围从2厘米到450厘米，HC-SR04超声波传感器上配有超声波发射器和接收器两个模块。

   超声波测距传感器是数字接口类型，其基本工作过程如下:

• 发射器（触发引脚-Trig），发送信号 一段高频声音
• 当信号遇到一个物体时，它会被反射
• 然后发射器（回声引脚-Echo）接收该信号

引脚定义

• VCC：DC-5V
• Trig：触发(输入)
• Echo：回声(输出)
• GND：地

二、技术参数

• 电源：+ 5V DC
• 静态电流：<2mA
• 工作电流：15mA
• 有效角度：<15°
• 测距：2厘米 - 450厘米
• 分辨率：0.3厘米
• 测量角度：30度
• 触发输入脉冲宽度：10uS
• 尺寸：45mm x 20mm x 15mm

三、软件接口

超声波测距传感器HaaS Python驱动：下载地址

HCSR04(trigObj,echoObj) - 创建超声波传感器对象

• 函数原型

hcsr04Obj = HCSR04(trigObj,echoObj)

• 参数说明

• 返回值

HCSR04对象成功，返回HCSR04对象；HCSR04对象创建失败，抛出Exception

• 示例代码

import hcsr04
from driver import GPIO
print("Testing HCSR04 ...")
echoDev = GPIO()
echoDev.open("echo")
trigDev = GPIO()
trigDev.open("trig")
hcsr04Dev = hcsr04.HCSR04(trigDev,echoDev)

• 输出

Testing HCSR04 ...

measureDistance() - 获取超声波测量的距离

• 函数功能：

获取超声波测量的距离

• 函数原型：

HCSR04.measureDistance()

• 参数说明：

无

• 返回值：

返回值为cm单位的距离值

• 示例：

import hcsr04
from driver import GPIO
import utime
print("Testing HCSR04 ...")
echoDev = GPIO()
echoDev.open("echo")
trigDev = GPIO()
trigDev.open("trig")
hcsr04Dev = hcsr04.HCSR04(trigDev,echoDev)
while True:             # 无限循环
    distance = hcsr04Dev.measureDistance()
    print(str(distance)+' CM')
    utime.sleep(1)      # 打印完之后休眠1秒

• 输出

Testing HCSR04 ...
34 CM
492 CM

四、接口案例

此使用实例在board.json中定义了名为IR的GPIO类型的对象。在Python脚本中执行一次获取IR人体红外传感器状态值并打印在日志中。

• 案例代码

{
  "name": "board-name",
  "version": "1.0.0",
  "io": {
    "trig": {
      "type": "GPIO",
      "port": 25,
      "dir": "output",
      "pull": "pullup"
    },
    "echo": {
      "type": "GPIO",
      "port": 26,
      "dir": "input",
      "pull": "pullup"
    }
  }
}

import hcsr04
from driver import GPIO
import utime
print("Testing HCSR04 ...")
echoDev = GPIO()
echoDev.open("echo")
trigDev = GPIO()
trigDev.open("trig")
hcsr04Dev = hcsr04.HCSR04(trigDev,echoDev)
while True:             # 无限循环
    distance = hcsr04Dev.measureDistance()
    print(str(distance)+' CM')
    utime.sleep(1)      # 打印完之后休眠1秒

• 输出

Testing HCSR04 ...
34 CM
492 CM

五、工作原理

超声波工作示意图

基本原理

• 采用IO口Trig触发测距，对Trig口输出至少10us的高电平
• 模块自动发送8个40Khz的方波，自动检测是否有信号返回
• 有信号返回，通过IO口Echo输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发送到返回的时间
• 测试距离 = （高电平持续的时间/声速340m/s）/2

时序原理