超声波hc_sr04模块——树莓派基于C语言程序

产品特点

HC-SR04 超声波测距模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能， 测距精度可达高到 3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
基本工作原理：
(1)采用 IO 口 TRIG 触发测距，给最少 10us 的高电平信呈。
(2)模块自动发送 8 个 40khz 的方波，自动检测是否有信号返回。
(3)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射到返回的时间。 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。

电气参数

超声波时序图

以上时序图表明你只需要提供一个 10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将发出 8 个 40kHz 周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。 由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。 公式： uS/58=厘米或者 uS/148=英寸； 或是： 距离=高电平时间*声速（340M/S） /2； 建议测量周期为 60ms 以上， 以防止发射信号对回响信号的影响。

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>

const int Trig_Pin = 1;    //Trig输出
const int Echo_Pin = 4;    //Echo输入

void hc_sr04_init(void)
{
    pinMode(Trig_Pin, OUTPUT);
    pinMode(Echo_Pin, INPUT);
}

void hc_distance()
{
    unsigned int start_time = 0;
    unsigned int end_time = 0;
    unsigned int real_time = 0;
    float distance = 0.0;
    digitalWrite(Trig_Pin, HIGH);
    delayMicroseconds(10);        //10us延时
    digitalWrite(Trig_Pin, LOW);
    
    while(digitalRead(Echo_Pin) == LOW)　　 //发射前Echo一直为低电平
        start_time = micros();
    while(digitalRead(Echo_Pin) == HIGH)　　//HC_SR04发射超声波时，Echo至为高电平
        end_time = micros();
    
    real_time = end_time - start_time;    //时间精度为us级
    distance = (real_time * 0.0343) / 2;
    printf("distance: %.1fcm
", distance);
}

int main()
{
    if(wiringPiSetup() == -1)
    {
        printf("Error!
");
        return 1;
    }
    hc_sr04_init();
    while(1)
    {
        hc_distance();
        delay(2000);
    }
    return 0;
}

HC_SR04超声波模块与RGB全彩LED程序，实现不同距离显示不同的颜色。

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <softPwm.h>

const int Trig_Pin = 1;    //Trig输出
const int Echo_Pin = 4;    //Echo输入

const int Red_Pin = 9;
const int Green_Pin = 10;
const int Blue_Pin = 11;

int colors[] = {0x00ff00, 0x228b22, 0xff4500, 
                0xff00ff, 0xffff00, 0xff0000};

void RGB_Color_Init()
{
    softPwmCreate(Red_Pin, 0, 100);
    softPwmCreate(Green_Pin, 0, 100);
    softPwmCreate(Blue_Pin, 0, 100);
}

void Set_Color(int color)
{
    int Red_color, Green_color, Blue_color;
    
    Red_color = (color & 0xff0000) >> 16;
    Green_color = (color & 0x00ff00) >> 8;
    Blue_color = (color & 0x0000ff) >> 0;
    
    softPwmWrite(Red_Pin, Red_color);
    softPwmWrite(Green_Pin, Green_color);
    softPwmWrite(Blue_Pin, Blue_color);
}

void hc_sr04_init(void)
{
    pinMode(Trig_Pin, OUTPUT);
    pinMode(Echo_Pin, INPUT);
}

float hc_distance()
{
    unsigned int start_time = 0;
    unsigned int end_time = 0;
    unsigned int real_time = 0;
    float distance = 0.0;
    digitalWrite(Trig_Pin, HIGH);
    delayMicroseconds(10);        //10us延时
    digitalWrite(Trig_Pin, LOW);
    
    while(digitalRead(Echo_Pin) == LOW)
        start_time = micros();
    while(digitalRead(Echo_Pin) == HIGH)
        end_time = micros();
    
    real_time = end_time - start_time;    //时间精度为us级
    distance = (real_time * 0.0343) / 2;
    printf("distance: %.1fcm
", distance);
    
    return distance;
}


int main()
{
    int i=0;
    int distance;
    float distance_1;
    if(wiringPiSetup() == -1)
    {
        printf("Error!
");
        return 1;
    }
    RGB_Color_Init();
    hc_sr04_init();
    while(1)
    {
        distance_1 = hc_distance();
        distance = (int)distance_1;
        
        i = sizeof(colors)/sizeof(int);
        if(distance >= 0 && distance <= 5)
            Set_Color(colors[i-6]);
        else if(distance > 5 && distance <= 10)
            Set_Color(colors[i-5]);
        else if(distance > 10 && distance <= 20)
            Set_Color(colors[i-4]);
        else if(distance > 20 && distance <= 30)
            Set_Color(colors[i-3]);    
        else if(distance > 30 && distance <= 40)
            Set_Color(colors[i-2]);
        else
            Set_Color(colors[i-1]);
            
        delay(1500);
    }
    return 0;
}