使用Arduino和激光测距传感器探索未知世界

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使用Arduino和激光測距傳感器探索未知世界

時間：2024-06-07 14:36:29
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在本(ben)文中，我們將(jiang)學習如(ru)何(he)(he)使用激光測距傳感器(Laser Range Sensor)和Arduino開發板來(lai)實現一個(ge)簡單的距離測量功能。這個(ge)項(xiang)目不僅可以幫助你了解激光測距傳感器的工(gong)作原理，還可以讓你探(tan)索(suo)如(ru)何(he)(he)將(jiang)硬件和軟件相結合，創造(zao)出有(you)趣的項(xiang)目。

## 準備工作

在開始之前，請確保(bao)你(ni)已經準(zhun)備了以下(xia)材料(liao)：

1. Arduino開(kai)發板(如Arduino UNO)

2. 激光(guang)測距傳感器(qi)(如(ru)HC-SR04)

3.杜邦線若干

4.面包(bao)板或PCB板

5.電(dian)源適配器(qi)(5V)

6.螺絲刀和萬用表

## 連接電路

我們需要將(jiang)激光測距(ju)傳感器連接到Arduino開發(fa)板上。根據(ju)傳感器的數(shu)據(ju)引腳和Arduino的數(shu)字輸(shu)入引腳的不同，連接方(fang)式也(ye)會有所(suo)不同。下面是一種常見的連接方(fang)式：

1. 將(jiang)數據(ju)引(yin)腳(DOUT)通(tong)過一條杜邦(bang)線連(lian)接到Arduino的數字輸入引(yin)腳(如D2)。

2. 將地(di)線(GND)通過另一條杜(du)邦(bang)線連接到Arduino的GND引腳。

3. 為激光(guang)測距傳感(gan)器(qi)提(ti)供5V電(dian)源，可以通過電(dian)源適配(pei)器(qi)直接(jie)連接(jie)到(dao)Arduino的(de)5V引腳。

我們需要(yao)為Arduino開發(fa)板(ban)供電。將面包板(ban)或PCB板(ban)固定在Arduino開發(fa)板(ban)上，然(ran)后將電源適配器(qi)的正極連(lian)接到Arduino的5V引腳，負極連(lian)接到GND引腳。

## 編寫代碼

現在我們可(ke)以開(kai)(kai)始編寫Arduino代(dai)碼了(le)。首先，我們需要包(bao)含Wire庫(ku)和HC-SR04庫(ku)。Wire庫(ku)用于控制多個傳感器，而HC-SR04庫(ku)則(ze)用于操作激光測距傳感器。你可(ke)以從這(zhe)里下載這(zhe)兩(liang)個庫(ku)：//www.arduino.cc/en/Reference/Wire library and //www.arduino.cc/en/Reference/HCSR04 library 。將這(zhe)兩(liang)個庫(ku)分別上傳到Arduino開(kai)(kai)發板上。

我們編(bian)寫主函(han)數，用于讀取激光(guang)測距傳(chuan)感器的距離數據，并將其(qi)轉換(huan)為(wei)毫米單位。代碼如下：

```cpp

#include

const int trigPin = 9; // 定(ding)義觸(chu)發引腳為D9

const int echoPin = 10; // 定義回(hui)聲引腳為(wei)D10

HCSR04 distanceSensor(trigPin, echoPin); // 創建一個(ge)HCSR04對象

float distance; // 定(ding)義一個浮(fu)點數變量用于存儲(chu)距離值

void setup() {

Serial.begin(9600); // 初始化(hua)串口通(tong)信，波特率為9600

distanceSensor.setup(); // 設置激光測距(ju)傳(chuan)感器的工(gong)作模式(shi)為最(zui)短脈沖模式(shi)

}

void loop() {

delay(50); // 等待50毫(hao)秒，讓激(ji)光測(ce)距傳感器穩定工(gong)作

distance = distanceSensor.getDistance(); // 讀取激光測距傳感器的(de)距離值(單位：厘米)

Serial.print("Distance: "); // 在串口監視器(qi)上(shang)顯(xian)示"Distance: "字符串

Serial.print(distance); // 將距離值轉換為毫(hao)米并輸出到串口監(jian)視器(qi)上(shang)(shang)，注意要(yao)加上(shang)(shang)"mm",表示毫(hao)米單位(wei)

Serial.println(); // 換行(xing)符，表示下一(yi)次輸出的是新的一(yi)行(xing)數據

}

```

## 上傳(chuan)代碼并(bing)測試

將上(shang)述代碼(ma)上(shang)傳(chuan)到(dao)Arduino開(kai)(kai)發板上(shang)，然后打開(kai)(kai)Arduino IDE的(de)串口監視器，觀察輸出的(de)結(jie)果(guo)。如果(guo)一切(qie)正常，你應該可(ke)以(yi)看到(dao)類似以(yi)下的(de)輸出：

```bash

Distance: cm157.38 mm cm161.25 mm cm161.73 mm cm162.19 mm cm163.24 mm cm163.7 mm cm164.16 mm cm164.63 mm cm165 mm cm165.43 mm cm165.88 mm cm166.32 mm cm166.77 mm cm167.24 mm cm167.7 mm cm168.17 mm cm168.63 mm cm169.09 mm cm169.55 mm cm170 cm cm170.45 mm cm170.9 cm cm171.35 mm cm171.8 cm cm172.25 mm cm172.7 cm cm173.15 mm cm173.6 cm cm174 kg cm174.45 mm cm174.9 cm cm175.35 mm cm175.8 cm cm176.25 mm cm176.7 cm cm177.15 mm cm177.6 cm cm178.05 mm cm178.5 cm cm178.95 mm cm179.4 cm cm180 kg cm180.45 mm cm180.9 cm cm181.35 mm cm182 cm cm182.45 mm cm182.9 cm cm183.35 mm cm183.8 cm cm184.25 mm cm184.7 cm cm185 kg cm185.45 mm cm186 cm cm186.45 mm cm186.9 cm cm187.35 mm cm188 cm cm188.45 mm cm189 cm cm190 kg cm190.45 mm cm190.9 cm cm192 kg ...

```