[GUIDE] Arduino Utiliser Un Capteur De Distance HC-SR04

SOMMAIRE ►

• Fonctionnement du capteur ultrason (datasheet)
• Comment connecter le capteur HC-SR04 à Arduino
• Code Arduino pour capteur ultrason HC-SR04
• Code Arduino pour capteur HC-SR04 et la LED

Capteur de distance à ultrasons Arduino HC-SR04 que nous allons considérer dans cette leçon. Nous allons vous expliquer comment connecter le capteur de distance à ultrasons HC-SR04. Nous allons analyser le code du capteur, qui peut parfaitement servir au robot pour déterminer la distance ou détecter un obstacle. Nous nous pencherons également sur une bibliothèque populaire pour les télémètres à ultrasons sur Arduino – Ultrasonic.h.

Pour cette activité, nous aurons besoin:

• Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega
• capteur ultrason HC-SR04
• breadboard
• LED et résistance de 220 Ohm
• fils de connexion
• librairie Ultrasonic.h

Matériel supplémentaire sur ce sujet:

1. Projet parking automatique avec HC-SR04
2. Contrôle de lampe par capteur à ultrasons
3. Eclairage escalier ws2812b et détecteur ultrason

Fonctionnement du capteur ultrason HC-SR04 (datasheet)

Le capteur à ultrasons (également souvent appelé sonar ou télémètre à ultrasons) détermine la distance d’un objet de la même manière que les chauves-souris ou les dauphins. Le capteur de distance HC-SR04 génère un signal à bande étroite à une fréquence de 40 kHz et capte le signal réfléchi (écho). Sur la base du temps de propagation du son vers et depuis l’objet, la distance en centimètres de l’obstacle peut être déterminée assez précisément.

Caractéristiques

• Dimensions: 45 mm x 20 mm x 15 mm
• Plage de mesure: 2 cm à 400 cm
• Résolution de la mesure: 0.3 cm
• Angle de mesure efficace: 15 °
• Largeur d’impulsion sur l’entrée de déclenchement: 10 μs

De nombreux instruments destinés à l’exploration spatiale fonctionnent sur le même principe : échosondeur, sonar, radar et même radar de police pour déterminer la vitesse des véhicules. Tous ces instruments émettent un signal ultrasonore à bande étroite et reçoivent le signal réfléchi en retour. Contrairement aux télémètres à infrarouge (le capteur d’obstacles), le capteur à ultrasons HC-SR04 Arduino (sonar) n’est pas affecté par la couleur de l’objet.

Mais lorsque vous configurez un capteur de distance à ultrasons sur l’Arduino, vous pouvez avoir des difficultés à déterminer la distance des objets absorbant le son, car ils peuvent annuler complètement le signal émis. Pour une parfaite précision de la mesure de la distance, la surface de l’objet étudié doit être plane et lisse. Le transducteur à ultrasons hc-sr04 pour la carte Arduino Uno est représenté sur la figure ci-dessus.

Comment branchement HC-SR04 à l’Arduino

Le schéma de câblage est illustré dans la figure. Notez que le télémètre à ultrasons HC SR04 a une plage de mesure de 2 cm à 400 cm et fonctionne à des températures de 0° à 60° C. La précision de mesure est de ± 1 cm, et la tension de fonctionnement du capteur peut atteindre 5,5 V. Pour commencer, nous utilisons un simple croquis, sans utiliser la bibliothèque Ultrasonic. Après avoir connecté le télémètre HC SR04 à l’Arduino, chargez le code suivant.

Programme Arduino pour le capteur de distance

#include "Ultrasonic.h" Ultrasonic ultrasonic(9, 8); // Trig et Echo void setup() { Serial.begin(9600); } void loop () { int dist = ultrasonic.Ranging(CM); Serial.print(dist); Serial.println(" cm"); delay(100); }

Explication du code pour le capteur ultrason HC-SR04:

1. toutes les entrées numériques du microcontrôleur peuvent être utilisées pour connecter les sorties des capteurs Trig et Echo;
2. commande Ultrasonic ultrasonic(9, 8); attribue un nom au capteur « ultrasonic » et attribue les sorties sur la carte Arduino pour Trig et Echo.

Connectez en plus à la carte une LED RGB ou plusieurs LED pour créer un mini projet. La couleur des LED change en fonction de la distance entre le capteur de distance et l’objet. Pour contrôler les LED à partir du capteur à ultrasons HC SR04, les instructions conditionnelles if sont utilisées dans le programme. Après avoir assemblé le circuit comme dans l’image ci-dessus, chargez le programme suivant dans le microcontrôleur Arduino Nano.

Programme Arduino pour HC-SR04 et la LED

#include "Ultrasonic.h" Ultrasonic ultrasonic(9, 8); // Trig et Echo void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(11, OUTPUT); pinMode(12, OUTPUT); } void loop () { int dist = ultrasonic.Ranging(CM); Serial.print(dist); Serial.println(" cm"); if (dist < 50) {digitalWrite(12, LOW); digitalWrite(11, HIGH);} if (dist > 50) {digitalWrite(12, HIGH); digitalWrite(11, LOW);} delay(100); }

Explication du code pour HC-SR04 et la LED:

1. commande Ultrasonic ultrasonic(9, 8); attribue un nom au capteur « ultrasonic » et attribue les sorties sur la carte Arduino pour Trig et Echo;
2. la distance à laquelle les LEDs s’allument peut être modifiée.

Conclusion. Ce tutoriel est désormais terminé. Un capteur de distance à ultrason utilise le même principe qu’un capteur laser, mais en utilisant des ondes sonores (inaudible) au lieu d’un faisceau de lumière. Ils sont bien moins chers qu’un capteur laser, mais aussi bien moins précis. Cependant, contrairement aux capteurs à infrarouge, la lumière ambiante et l’opacité de la surface en face du capteur de distance Ultrasonic ne jouent pas sur la mesure.