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科普知識(shí)
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測(cè)距傳感器

樹莓派距離傳感器:樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 超聲波測(cè)距傳感器HC-SR04

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:94


樹莓派距離傳感器:樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 超聲波測(cè)距傳感器HC-SR04

? ?超聲波測(cè)距應(yīng)用廣泛,本次實(shí)戰(zhàn)通過樹莓派B+連接HC-SR04超聲波測(cè)距傳感器,用python GPIO控制傳感器完成距離測(cè)定,并將距離顯示在屏幕上。

硬件部分:
1,HC-SR04超聲波測(cè)距傳感器
? ? ? ?1.1 HC-SR04超聲波測(cè)距傳感器硬件如下圖
? ?

該傳感器有4個(gè)引腳:

VCC,超聲波模塊電源腳,接5V電源即可

Trig,超聲波發(fā)送腳,高電平時(shí)發(fā)送出40KHZ出超聲波

Echo,超聲波接收檢測(cè)腳,當(dāng)接收到返回的超聲波時(shí),輸出高電平

GND,超聲波模塊GND

?

?

1.2 HC-SR04超聲波模塊工作原理:
1)采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距,給至少10us的高電平信號(hào);
2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波,自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回;
3)有信號(hào)返回,通過IO口ECHO輸出一個(gè)高電平,高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2;

?

?

?

1.3?HC-SR04超聲波模塊使用方法
?

初始化時(shí)將trig和echo端口都置低,首先向給 trig 發(fā)送至少10 us的高電平脈沖(模塊自動(dòng)向外發(fā)送8個(gè)40K的方波),然后等待,捕捉 echo 端輸出上升沿,捕捉到上升沿的同時(shí),打開定時(shí)器開始計(jì)時(shí),再次等待捕捉echo的下降沿,當(dāng)捕捉到下降沿,讀出計(jì)時(shí)器的時(shí)間,這就是超聲波在空氣中運(yùn)行的時(shí)間,按照 測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2 就可以算出超聲波到障礙物的距離。

?

?

2、樹莓派B+ 引腳

?

3. ?樹莓派與超聲波模塊連線圖
?
?

? ? ?HC-SR04 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? Raspberry Pi B+ Physical ? ? ? ? ? ? ?

? ? ?說明 ? ? ? ? ? ?

VCC

2

+5V

Trig

38

GPIO.20

Echo

40

GPIO.21

GND

39

GND

?

?

?

軟件部分:
1、確認(rèn)python,python GPIO庫是否正確安裝
?在Raspbian中已經(jīng)預(yù)裝了Python2.7.9,直接在命令行輸入python即可看到如下信息
pi@raspberrypi:~ $ python
Python 2.7.9 (default, Mar ?8 2015, 00:52:26)
[GCC 4.9.2] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

?

使用Python控制GPIO時(shí),常用的是raspberry-gpio-python模塊,在2016-05-27-raspbian-jessie版本的系統(tǒng)鏡像中,預(yù)裝了最新的版本v0.6.2,可以在Python中輸入下列命令查看:
>>> import RPi.GPIO as GPIO
>>> GPIO.VERSION
'0.6.2'
>>>

?

2、創(chuàng)建一個(gè)目錄hcsr04
pi@raspberrypi:~ $ cd /home/pi
pi@raspberrypi:~ $ mkdir hcsr04

?

pi@raspberrypi:~ $ cd hcsr04

3、創(chuàng)建python程序
在hcsr04目錄下創(chuàng)建一個(gè)名為hcsr04.py 的程序文件:

?

import RPi.GPIO as GPIO
import time
Trig_Pin = 20
Echo_Pin = 21
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(Trig_Pin, GPIO.OUT, initial = GPIO.LOW)
GPIO.setup(Echo_Pin, GPIO.IN)
time.sleep(2)
def checkdist():
? ? GPIO.output(Trig_Pin, GPIO.HIGH)
? ? time.sleep(0.)
? ? GPIO.output(Trig_Pin, GPIO.LOW)
? ? while not GPIO.input(Echo_Pin):
? ? ? ? pass
? ? t1 = time.time()
? ? while GPIO.input(Echo_Pin):
? ? ? ? pass
? ? t2 = time.time()
? ? return (t2-t1)*340*100/2
try:
? ? while True:
? ? ? ? print 'Distance:%0.2f cm' % checkdist()
? ? ? ? time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
? ? GPIO.cleanup()

?

然后執(zhí)行該程序
pi@raspberrypi:~ $ ?python hcsr04.py

?

驗(yàn)證測(cè)試
如圖在超聲波測(cè)距儀前放在障礙物,前后移動(dòng)超聲波測(cè)距儀,電腦屏幕上會(huì)顯示測(cè)得的距離,與直尺量的距離對(duì)比,可發(fā)現(xiàn)誤差不大。完全可以勝任小車壁障等用途。

?

?

?

樹莓派距離傳感器:樹莓派基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)28:紅外避障傳感器實(shí)驗(yàn)

一、介紹
IR障礙物傳感器根據(jù)紅外反射原理來檢測(cè)障礙物,當(dāng)沒有物體時(shí),紅外接收器不接受信號(hào);當(dāng)前方有物體阻擋并反射紅外光時(shí),紅外接收器將接收信號(hào)。
二、組件
★Raspberry Pi主板*1
★樹莓派電源*1
★40P軟排線*1
★紅外避障傳感器模塊*1
★面包板*1
★跳線若干
三、實(shí)驗(yàn)原理
紅外避障傳感器
紅外避障模塊原理圖
紅外測(cè)距都是采用三角測(cè)距的原理。紅外發(fā)射器按照一定角度發(fā)射紅外光束,遇到物體之后,光會(huì)反向回來,檢測(cè)到反射光之后,通過結(jié)構(gòu)上的幾何三角關(guān)系,就可以計(jì)算出物體距離D。
當(dāng)物體距離D很大時(shí),L值就會(huì)很小,測(cè)量精度會(huì)變差。因此,常見的紅外傳感器 測(cè)量距離都比較近,小于超聲波,同時(shí)遠(yuǎn)距離測(cè)量也有最小距離的限制。另外,對(duì)于透明的或者近似黑體的物體,紅外傳感器是無法檢測(cè)距離的。
該傳感器模塊對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng),其具有一對(duì)紅外線發(fā)射與接收管,發(fā)射管發(fā)射出頻率的紅外線,當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物(反射面)時(shí),紅外線反射回來被接收管接收,經(jīng)過比較器電路處理之后,綠色指示燈會(huì)亮起,同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)(一個(gè)低電平信號(hào)),可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離,有效距離范圍2~30cm,工作電壓為3.3V-5V。
該傳感器的探測(cè)距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、避障小車、流水線計(jì)數(shù)及黑白線循跡等眾多場(chǎng)合。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
第1步:連接電路。
樹莓派
T型轉(zhuǎn)接板
紅外避障傳感器
GPIO0
G17
OUT(SIG)
5V
5V
VCC
GND
GND
GND
紅外避障傳感器電路圖
紅外避障傳感器實(shí)驗(yàn)接線圖
第2步:編寫控制程序。當(dāng)紅外避障傳感器檢測(cè)到障礙物,輸出低電平,打印"Detected Barrier!";當(dāng)沒有障礙物時(shí)輸出高電平,打印“Nothing!”。
樹莓派距離傳感器:樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 <a title=超聲波測(cè)距傳感器HC-SR04 第1張" title="樹莓派距離傳感器:樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 超聲波測(cè)距傳感器HC-SR04 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>

樹莓派距離傳感器:樹莓派距離傳感器

2022深圳國(guó)際消費(fèi)電子展覽會(huì)

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2022深圳國(guó)際智能安防展覽會(huì)-安博會(huì)

新物聯(lián)號(hào):勵(lì)智展覽                              2021-11-17    共有: 44 瀏覽
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Nordic Semiconductor SoC為最復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出高級(jí)安全功能

新聞來源:新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-17    共有: 254 瀏覽
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2022第十屆國(guó)際智能家居展覽會(huì)(深圳站)

新物聯(lián)號(hào):勵(lì)納展覽                              2021-11-17    共有: 31 瀏覽
 中國(guó)(深圳)第十屆國(guó)際智能家居展覽會(huì)簡(jiǎn)稱“C-SMART2022”,作為智能家居行業(yè)的經(jīng)貿(mào)盛會(huì),集結(jié)了一大批國(guó)內(nèi)外的全屋智能家居、智能安防、智慧社區(qū)、智能衛(wèi)浴、智能遮陽、智慧酒店、智能照明、智能建筑、智慧辦公、智能家電、云平臺(tái)、智能影院、5G+AIOT等行業(yè)的著名企業(yè),展示內(nèi)容緊扣行業(yè)發(fā)展脈搏,是第一時(shí)間洞悉行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)話行業(yè)主管部門、拓展亞太市場(chǎng)的重要平臺(tái)。

2022第九屆深圳國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào):勵(lì)納展覽                              2021-11-17    共有: 52 瀏覽
 歡迎參加2022第九屆深圳國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)展覽會(huì), 本屆展會(huì)是覆蓋物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)專業(yè)盛會(huì),包括有:RFID(無線射頻識(shí)別)技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、無線通訊技術(shù)、最新移動(dòng)支付技術(shù)、電子標(biāo)簽生產(chǎn)解決方案、讀寫器開發(fā)最新技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在:智能交通、智能電網(wǎng)、智慧城市、智慧工業(yè)、智慧醫(yī)療、智慧停車、智能三表、智能家居、工業(yè)4.0、新零售、倉儲(chǔ)、物流、節(jié)能環(huán)保、石油、天然氣、智慧

2022第九屆深圳國(guó)際人工智能展覽會(huì)

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商米SUNMI V系列全新升級(jí),打造數(shù)字化好拍檔

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 11月17日,商米V系列經(jīng)典再升級(jí),全新V2s PLUS和V2s兩款產(chǎn)品發(fā)布,功能、性能大幅度提升的同時(shí),產(chǎn)品自身的防護(hù)更強(qiáng),應(yīng)用場(chǎng)景也更加多元。

人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)新者Rambus推出新突破

新聞來源:新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-18    共有: 215 瀏覽
 隨著人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷進(jìn)步,英偉達(dá)( NVDA ) 和高級(jí)微設(shè)備( AMD ) 行業(yè)合作伙伴 Rambus ( RMBS ) 繼續(xù)為計(jì)算、游戲和圖形行業(yè)解決內(nèi)存和處理之間的瓶頸。

Grammarly以130億美元的估值籌集了2億美元,讓您成為使用AI的更好作家

新聞來源:新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-18    共有: 212 瀏覽
 Grammarly是一種流行的寫作自動(dòng)編輯工具,已經(jīng)以 130 億美元的估值從包括 Baillie Gifford 和貝萊德管理的基金和賬戶在內(nèi)的新投資者那里籌集了 2 億美元的資金。公司計(jì)劃利用這筆投資加速產(chǎn)品創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)。

工業(yè)4.0時(shí)代下的自連邊緣計(jì)算解決方案

新物聯(lián)號(hào):自連科技                              2021-11-19    共有: 161 瀏覽
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深圳2022中國(guó)元宇宙展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào):元宇宙                               2021-11-19    共有: 20 瀏覽
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2022中國(guó)(北京)國(guó)際半導(dǎo)體博覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào):昶文展覽                              2021-11-19    共有: 17 瀏覽
 “2022中國(guó)(北京)國(guó)際半導(dǎo)體博覽會(huì)”將于2022年6月27-29日在北京國(guó)家會(huì)議中心隆重舉辦,經(jīng)過多年的發(fā)展,已成為國(guó)內(nèi)外具有一定影響力的半導(dǎo)體業(yè)界盛會(huì)。涵蓋了半導(dǎo)體技術(shù)制造的各個(gè)方面,包括設(shè)備、設(shè)計(jì)、光刻、集成、材料、流程、制造以及新興半導(dǎo)體科技和硅材料應(yīng)用等。除此之外,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、各大公司高層代表以及業(yè)內(nèi)專家們齊聚一堂,聚焦行業(yè)熱點(diǎn)話題,就LED、半導(dǎo)體材料以及微電子機(jī)械系統(tǒng)等進(jìn)行探討

2022中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化展,2022東莞工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào):展會(huì)宣傳張                             2021-11-19    共有: 16 瀏覽
 展會(huì)名稱:CMM工業(yè)自動(dòng)化&工業(yè)裝配與傳輸技術(shù)展,同期展會(huì):東莞國(guó)際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)Chips&SemiconS。
 CMM電子制造自動(dòng)化&資源展

2022中國(guó)電子制造自動(dòng)化設(shè)備展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào):展會(huì)宣傳張                             2021-11-19    共有: 29 瀏覽
 展會(huì)名稱:CMM電子制造自動(dòng)化&資源展,同期展會(huì):東莞國(guó)際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)Chips&SemiconS。CMM電子制造自動(dòng)化&資源展全面展示智能制造生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化、制造環(huán)境、品管技術(shù)、工裝夾具、過程材料、智能倉儲(chǔ)、信息化技術(shù)等資源,以滿足電子工廠在智能制造轉(zhuǎn)型道路上的各類需求。
 IIOTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)自動(dòng)化展

2022東莞半導(dǎo)體芯片展|材料展|封裝測(cè)試|設(shè)備展

新物聯(lián)號(hào):展會(huì)宣傳張                             2021-11-19    共有: 39 瀏覽
 展會(huì)名稱:東莞國(guó)際芯片及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會(huì),同期舉辦:CMM電子制造自動(dòng)化&資源展、IIOTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)自動(dòng)化展。

科技引領(lǐng)綠色發(fā)展,2021河北·中日節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展高峰云論壇將于11月24日線上舉辦

新聞來源:2021河北中日節(jié)能環(huán)??萍及l(fā)展高峰云論壇    2021-11-19    共有: 52 瀏覽
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2022北京第十五屆物聯(lián)網(wǎng)展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào):靜文                     2021-11-19    共有: 36 瀏覽
 目前我國(guó)AIOTE智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)經(jīng)濟(jì)體量已達(dá)2萬億元,行業(yè)規(guī)模正在超預(yù)期增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)企業(yè)超過3萬家,其中中小企業(yè)占比超過85%。AIOTE智能物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷深化,將催生大量的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新模式。未來巨大的市場(chǎng)需求將為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)帶來難得的發(fā)展機(jī)遇和廣闊的發(fā)展空間。

區(qū)塊鏈錢包imtoken錢包簡(jiǎn)介說明

新聞來源:    2021-11-21    共有: 76 瀏覽
 在虛擬資產(chǎn)區(qū)塊鏈錢包里,IMtoken是非常出名的。這款區(qū)塊鏈錢包的安全性級(jí)別是非常高的,它設(shè)立了多重簽名可以有效防盜,還支持多種錢包類型,資產(chǎn)狀況一目了然,操作也非常簡(jiǎn)單。imToken是一款區(qū)塊鏈數(shù)字資產(chǎn)管理工具,為用戶提供安全、可信賴的數(shù)字資產(chǎn)管理服務(wù)。

智慧停車反向?qū)ぼ囁{(lán)牙信標(biāo)室內(nèi)導(dǎo)航定位原理及系統(tǒng)功能

新物聯(lián)號(hào):極光通信                              2021-11-21    共有: 98 瀏覽
 在覆蓋藍(lán)牙信標(biāo)的區(qū)域,藍(lán)牙信標(biāo)周期性地廣播IBeacon信號(hào),手機(jī)接收到信號(hào)后,通過本地算法根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱,生成手機(jī)所在位置的特征值,并根據(jù)特征值生成終端的位置信息。使用手機(jī)終端的用戶在不同位置接收到的藍(lán)牙信號(hào)的特征值不同,通過對(duì)比系統(tǒng)生成的特征值與接收到的特征值進(jìn)行比對(duì),從而判斷用戶所在的位置。

元宇宙概念meta由來及發(fā)展?fàn)顩r

新聞來源:新物聯(lián)Newiot 整理    2021-11-21    共有: 123 瀏覽
 最近,元宇宙概念由于Facebook加入,炒的更加火熱。元宇宙(metaverse)一詞,誕生于1992年的科幻小說《雪崩》,小說描繪了一個(gè)龐大的虛擬現(xiàn)實(shí)世界,在這里,人們用數(shù)字化身來控制,并相互競(jìng)爭(zhēng)以提高自己的地位,到現(xiàn)在看來,描述的還是超前的未來世界。 元宇宙是在擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、數(shù)字孿生等新技術(shù)下的概念具化。

樹莓派距離傳感器:樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 <a title=超聲波測(cè)距傳感器HC-SR04 第2張" title="樹莓派距離傳感器:樹莓派B+實(shí)戰(zhàn)之一 超聲波測(cè)距傳感器HC-SR04 第2張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>

樹莓派距離傳感器:距離傳感器 · 樹莓派gpiozero庫 · 看云

## 超聲波距離傳感器
![](
>注意:上圖中面包板和超聲波距離傳感器可以不用杜邦線連接:直接把超聲波傳感器插入面包板,這里不過是為了演示更加清晰所以用了杜邦線。
用`DistanceSensor`類檢測(cè)距離超聲波距離傳感器最近的物體:
~~~
from gpiozero import DistanceSensor
from time import sleep
sensor=DistanceSensor(23, 24)
while True:
print('Distance to nearest object is', sensor.distance, 'm')
sleep(1)
~~~
![](
>距離傳感器有2個(gè)引腳:?一個(gè)是?**trigger**?(marked
TRIG?on?the?sensor)?,一個(gè)是**echo**(marked?ECHO?on?the?sensor).
ECHO引腳需要加一個(gè)分壓電阻防止ECHO引腳5v電壓損害樹莓派.?按照下面說明連接距離傳感器:?
1.傳感器GND引腳連接樹莓派接地引腳?
2.TRIG引腳連接到一個(gè)GPIO引腳。?
3.ECHO引腳末端連接330Ω電阻。?
4.GND引腳末端連接470Ω電阻。?
5.?把電阻未連接的一端連接到其他GPIO引腳,這種形式需要分壓器。?
6.最后把創(chuàng)阿奇的VCC引腳接到樹莓派5v引腳。
Alternatively,?the?3V3?tolerant?HC-SR04P?sensor?(which?does?not?require?a
voltage?divider)?will?work?with?this?class.
為了讓代碼更具有可讀性,還可以指定echo和trigger引腳分別連接到哪個(gè)引腳,如下圖:
![](
```
from?gpiozero?import?DistanceSensor
from?time?import?sleep
sensor?=?DistanceSensor(echo=18,?trigger=17)
while True:
print('Distance:?',?sensor.distance?*?100)
sleep(1)
```
當(dāng)超聲波距離傳感器探測(cè)到的距離小于特定值的時(shí)候,執(zhí)行特定的函數(shù)。
~~~
from gpiozero import DistanceSensor, LED
from signal import pause
sensor=DistanceSensor(23, 24, max_distance=1, threshold_distance=0.2)
led=LED(16)
sensor.when_in_range=led.on
sensor.when_out_of_range=led.off
pause()
~~~

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