# Arduino 超音波模組測試
今天換個口味, 改用 NewPing 函式庫重新測試超音波模組 HC-SR04, 這是作者 Tim Eckel
因為對傳統的作法不滿意而撰寫的改進版, 參考 :
# http://playground.arduino.cc/Code/NewPing
NewPing 函式庫下載網址 :
# https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/downloads/
解壓縮後整個目錄複製到 Arduino IDE 安裝目錄的 libraries 目錄下, 重啟 IDE 即可.
使用前須先建立 NewPing 物件 :
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
三個傳入參數都是整數 , TRIGGER_PIN 是 HC-SR04 的 Trig 腳與 Arduino 相連的 DIO 腳位; ECHO_PIN 是 Echo 腳與 Arduino 相連的 DIO 腳位; MAX_DISTANCE 則是最遠的偵測距離, 一般是 HC-SR04 是 400 cm, 不過實測並沒有這麼遠, 大約 200 cm 而已.
NewPing 函式庫提供之函數如下 :
函數 | 說明 |
ping() | 送出偵測訊號, 若收到回應傳回回應時間 (毫秒), 否則傳回 0. |
ping_in() | 送出偵測訊號, 若收到回應傳回距離 (英吋), 否則傳回 0. |
ping_cm() | 送出偵測訊號, 若收到回應傳回距離 (公分), 否則傳回 0. |
ping_median([iterations]) | 重複送出偵測訊號 (預設 5 次), 傳回回應時間之中數 (微秒). |
convert_in(echoTime) | 傳入毫秒數傳回距離 (英吋) |
convert_cm(echoTime) | 傳入毫秒數傳回距離 (公分) |
ping_timer(func) | 送出偵測訊號, 並呼叫 func 函數以檢查收到回應. |
check_timer() | 檢查是否在指定距離內收到回應. |
timer_us(freq, func) | 啟動計時器每 freq 微秒呼叫 func 函數 |
timer_ms(freq, func) | 啟動計時器每 freq 毫秒呼叫 func 函數 |
timer_stop() | 停止計時器. |
常用的函數是 ping_cm(), ping_median(), convert_cm() 等. 注意, 有整數傳回值者型態為 unsigned int.
測試 1 : 測試距離 (公分)
#include <NewPing.h>
#define TRIGGER_PIN 5
#define ECHO_PIN 6
#define MAX_DISTANCE 200
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.print("Ping: ");
Serial.print(sonar.ping_cm()); //傳回距離 (公分)
Serial.println("cm");
delay(500);
}
少了計算程序真的簡單不少, 序列埠監控視窗輸出如下 :
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 5cm
Ping: 23cm
Ping: 16cm
Ping: 13cm
Ping: 8cm
Ping: 12cm
Ping: 101cm
Ping: 113cm
Ping: 55cm
可知當偵測距離變化時, 即時的傳回距離變化大, 比較好的方法是用 ping_median() 取得多次偵測的中數 (微秒), 再呼叫 convert_cm() 轉成公分, 如下列測試 2 :
測試 2 : 測試距離 (公分, 傳回多次偵測回應時間之中數)
#include <NewPing.h>
#define TRIGGER_PIN 5
#define ECHO_PIN 6
#define MAX_DISTANCE 200
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.print("Ping: ");
unsigned int us=sonar.ping_median(); //傳回 5 次偵測的回應時間中數 (微秒)
Serial.print(sonar.convert_cm(us)); //將回應時間 (微秒) 轉成距離 (公分)
Serial.println("cm");
delay(500);
}
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