超声波测距程序详解

根据上节课的内容，我们知道超声波模块具有很强的方向性，并且传播过程是直线传播，根据该特点，我们从“空心大萝卜运用题”推导出了超声波测距的计算公式为：

• 距离=时间×速度=时间(μs)×0.017(cm/μs)

好了现在来编程，在上述公式中，我们仅需要确定“时间”，就可以获得测量点与实际物体的距离，那么时间怎么算？

让我们先来回顾一下我们之前介绍的超声波模块的知识：

• 超声波测距的基本原理：通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时；

• 由于触到被测物体后返回，故其实际的返回时间应除以2后，才能计算出正确的时间。

• 模块的四个输出引脚及功能分别为：

• VCC：超声波模块电源供电端，接阿板的+5V；

• GND：接阿板的GND；

• Trig：控制端，输入10us的触发脉冲信号后，超声波模块向外发射超声波；

• Echo：接收端，超声波发射时，该脚同时变为高电平，待超声波接收器收到到反射波后，变为低电平，通过测量该高电平的时间，即可算出测量点到当前位置的距离。

  
  

让我们再来回顾一下测量脉冲时间的阿板函数——pulseIn()：

pulseIn()函数：

作用：用于测量脉冲持续时间

格式：pulseIn(pin,HIGH/LOW,timeout)

• pin：要测量的引脚；

• HIGH/LOW：当选择HIGH时，引脚脉冲由低电平变为高电平时，计时器开始计时，当引脚由高电平变为低电平时，计时器停止计时；若选择LOW时，引脚脉冲由高电平变为低电平时，计时器开始及时，当引脚由低电平变为高电平时，计时器停止计时。从而可以得到脉冲宽度；

• Timeout：可选项，在该时间内若无变化，则返回测量时长为零；

返回值：返回测量时长，单位为μs（微秒）。

得到了脉冲持续时间，我们就可以通过距离=速度×时间计算出测量点之间的距离。