激光测距传感器制作视频教程，从零开始打造精准测量工具

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激光測距傳感器制作視頻教程，從零開始打造精準測量工具

時間：2024-06-15 06:25:37
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引言：

激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)距傳感(gan)器是(shi)一(yi)種非常(chang)實用的測(ce)(ce)(ce)量(liang)工具(ju)，可(ke)以用于(yu)距離(li)、位移和速度等多方面的測(ce)(ce)(ce)量(liang)。本文將通過一(yi)個制作(zuo)視(shi)頻教(jiao)程，教(jiao)你如何從零開(kai)始制作(zuo)一(yi)個激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)距傳感(gan)器，讓你輕松掌握這項技能。無論你是(shi)科(ke)技愛好者(zhe)、DIY愛好者(zhe)還是(shi)學生，都(dou)可(ke)以嘗試制作(zuo)一(yi)個屬于(yu)自己的激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)距傳感(gan)器。

一、所需材料與設備

在制作激光測距傳感(gan)器之(zhi)前，我(wo)們需要(yao)了解所需的材(cai)料和設備(bei)清單。以(yi)下是一份簡單的材(cai)料與(yu)設備(bei)清單供(gong)你(ni)參考(kao)：

1. 激光測距(ju)模塊(kuai)(如HC-SR04)

2. 5V穩壓電(dian)源模塊(kuai)

3. 1KΩ電(dian)阻1個

4. 杜邦線若干

5. Arduino UNO開發(fa)板

6. LED燈數個

7. 面包板若干

8. 電烙鐵或焊(han)接臺

9. 萬用表

二、硬件連接與調試

在開(kai)始制作(zuo)激(ji)光測距傳感器之前，我們需(xu)要先將硬(ying)(ying)件(jian)連接起來。以下(xia)是硬(ying)(ying)件(jian)連接的基(ji)本步(bu)驟：

1. 將紅色LED的正極通(tong)過杜邦(bang)線連接到Arduino的數字(zi)引腳13上，負(fu)極連接GND;

2. 將綠色LED的正(zheng)極通過(guo)杜邦線連接(jie)到Arduino的數字引腳12上，負極連接(jie)GND;

3. 將5V穩壓電源模塊的輸出引腳(jiao)通過杜(du)邦線連接到Arduino的5V引腳(jiao)上；

4. 將1KΩ電阻(zu)的一(yi)端連(lian)接到5V穩壓(ya)電源模(mo)塊的輸入引腳(jiao)上(shang)(shang)，另一(yi)端連(lian)接到Arduino的GND引腳(jiao)上(shang)(shang)；

5. 將激光測距模(mo)塊(kuai)的VCC引腳通過(guo)杜邦線連(lian)接(jie)到Arduino的5V引腳上，GND引腳連(lian)接(jie)到Arduino的GND引腳上；

6. 將激光測距(ju)模(mo)塊的Trig引腳(jiao)通過(guo)杜(du)邦(bang)線連接到Arduino的數字引腳(jiao)9上，Echo引腳(jiao)通過(guo)杜(du)邦(bang)線連接到Arduino的數字引腳(jiao)10上。

完(wan)成以上步驟后，我(wo)們(men)需要對電路進行(xing)測(ce)(ce)試。首先打(da)開(kai)面(mian)包板，檢查(cha)各個元件是(shi)否正(zheng)確連接(jie)。然后將電烙鐵加(jia)熱并焊接(jie)到(dao)位，觀察LED指示(shi)燈的變(bian)化。如果紅(hong)色LED閃(shan)(shan)爍(shuo)表示(shi)電路正(zheng)常；綠色LED閃(shan)(shan)爍(shuo)表示(shi)信號不穩定(ding)，需要調整激光測(ce)(ce)距(ju)(ju)模塊與(yu)Arduino之間的距(ju)(ju)離。最(zui)后將電路放入面(mian)包板中，完(wan)成整個組裝過程。

三、程序編寫與上傳

為了(le)讓激光測(ce)距傳(chuan)感器能夠實現精(jing)準的(de)(de)測(ce)量(liang)功能，我們需(xu)要編(bian)寫相應的(de)(de)程(cheng)序并將其上傳(chuan)到Arduino UNO開發板上。以下(xia)是一個簡單的(de)(de)程(cheng)序示例：

```cpp

#include // 引入(ru)FastServo庫控制舵機

#include // 引(yin)入NewPing庫進行激光測距

#define TRIG_PIN 9 // 定義(yi)Trig引(yin)(yin)腳為數(shu)字引(yin)(yin)腳9

#define ECHO_PIN 10 // 定義Echo引腳為數字引腳10

#define MAX_DISTANCE 200 // 最大測量距離(li)，單位：厘米(根據實際情況(kuang)調(diao)整)

FastServo myservo; // 創建舵機(ji)對象

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // 創建NewPing對象

uint32_t duration; // 存儲測量時間

float distance; // 存儲(chu)測量(liang)距離

void setup() {

pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // 設置Trig引腳(jiao)為(wei)輸出模(mo)式

pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // 設置Echo引(yin)腳(jiao)為輸(shu)入模式

Serial.begin(9600); // 初始(shi)化(hua)串口通信波(bo)特率為9600

}

void loop() {

delay(50); // 等(deng)待50毫秒后進行下(xia)一次測量

myservo.attach(75); // 將舵機轉動至指(zhi)定角度(可(ke)根據實際(ji)需求調整)

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // 發(fa)送觸發(fa)信(xin)號前先拉低Trig引腳上的電平

delayMicroseconds(2); // 等待(dai)2微秒(miao)后發送高電(dian)平信號觸發激光測距(ju)模(mo)塊(kuai)

digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH); // 在發送高電平時保持(chi)一(yi)段(duan)時間(可根據實(shi)際需求調整)

delayMicroseconds(10); // 在發送高電平信號后(hou)的(de)10微秒內等待回波信號的(de)到來

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // 發送低電平信號結(jie)束測量過程(可根據實際需求(qiu)調整)

while (digitalRead(ECHO_PIN) == HIGH) delayMicroseconds(1); // 當Echo引腳接收到(dao)高電平時(shi)持(chi)續等待直到(dao)變為(wei)低電平為(wei)止，以計(ji)算回波信(xin)號的(de)時(shi)間(jian)差來求(qiu)得距離(li)值(可根據實(shi)際需(xu)求(qiu)調整)

duration = micros(); // 獲取(qu)回(hui)波信號(hao)的(de)時間差并將(jiang)其轉換為微秒單位存儲(chu)在duration變量中(可根據實際需求調整(zheng))

distance = sonar.ping_cm(); // 通過NewPing對象調(diao)用ping方(fang)法獲取距離值并(bing)將(jiang)其存(cun)儲在distance變量中(可根據實際需求調(diao)整(zheng))

Serial.print("Distance:"); // 在串口監視器上顯示"Distance:"提(ti)示信息(可根據實際需(xu)求調整)

Serial.println(distance); // 在(zai)串口(kou)監視器上顯示(shi)測量得到的距離值(可根據實際需求調(diao)整)