使用超声波传感器 HC-SR04 和 Arduino 进行距离计算的物联网项目(Processing App)

2025年4月25日 | 3 分钟阅读

让我们使用 Ultra Sonic HC-SR04 和 Arduino (Arduino UNO) 构建一个物联网项目,以计算 Ultra Sonic HC-SR04 设备与物体之间的距离。 在此项目中,我们将使用 Processing 应用程序在笔记本电脑 (显示器) 屏幕上显示 Ultra Sonic 设备和物体之间的距离。

硬件要求

  1. Arduino UNO 开发板
  2. Arduino UNO 的 USB 电缆连接器
  3. 超声波 HC-SR04
  4. 跳线,公对母

软件要求

  1. Arduino 软件
  2. Processing 软件

Arduino-蓝牙模块的工作原理

Ultra Sonic HC-SR04 发射 40,000Hz 的超声波,在空气中传播。 如果在其路径中有物体或障碍物,则会发生碰撞并反弹回 Ultra Sonic 模块。

公式 距离 = 速度 * 时间 用于计算距离。

假设,一个物体放置在距离传感器 10 厘米处,空气中的声速为 340 米/秒或 0.034 厘米/微秒。 这意味着声波需要传播 294 微秒。 但是回声引脚使距离翻倍(正向和反弹距离)。 因此,要以厘米为单位获取距离,请将接收到的时间值乘以回声引脚乘以 0.034,然后除以 2。

Ultra Sonic HC-SR04 和物体之间的距离为

IoT project using Ultrasonic Sensor HC-SR04 and Arduino to distance calculation using Processing App
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要对 Arduino 设备进行编程,需要 Arduino 软件 IDE。 下载和安装 Arduino 软件 IDE 的完整过程在链接中给出 使用 WiFi Node MCU 和继电器模块控制家庭灯.

打开 Arduino IDE 并粘贴以下代码。

保存您的程序并编译它。

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通过 Arduino UNO USB 电缆将您的 Arduino 设备连接到您的笔记本电脑(或显示器)。 在将程序上传到 Arduino UNO 时,移除与 Arduino UNO 设备的所有其他连接,例如超声波模块。

将代码上传到 Arduino UNO 设备中。 在将代码上传到 Arduino UNO 设备之前,请确保已选择您的 Arduino 串行端口,否则会生成错误消息 **未选择串行端口**。

要选择您的串行端口,请打开设备管理器 > 端口 >Arduino Uno,然后上传您的代码。

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将您的程序上传到 Arduino 设备中

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数字电路图

超声波传感器 HC-SR04        Arduino UNO

VCC --------------------------------> 5v

Trig --------------------------------> 引脚 8

Echo --------------------------------> 引脚 7

GND --------------------------------> GND

现在从 https://processing.org/download/ 下载 Processing。

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按照说明安装 Processing 应用程序。

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将以下代码粘贴到 Processing IDE 中并运行它。 Processing IDE 显示超声波模块与物体之间的距离。


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最初,它显示 0,表示该过程中没有活动。

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现在,连接您的超声波 HC-SR04 模块和 Arduino 设备。 使用 Arduino USB 电缆或 220v AC 适配器为 Arduino 设备输入电源。

在超声波 HC-SR04 模块前面放置一个物体,并在 Processing IDE 显示屏上显示该物体的距离。

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