초음파센서

초음파 센서 : HC-SR04

HC-SR04는 약 40KHz 정도의 주파수를 생성하며, 최대 4~5m정도까지의 거리를 측정할 수 있습니다.

Vcc, Trigger, Echo 및 GND를 위한 4개의 핀이 있습니다.

트리거는 초음파 신호를 보내고 Echo는 돌아온 후 해당 신호를 수신

 

초음파 센서 동작원리

거리측정을 위해 송신부(트리거)에서 일정한 시간의 간격을 둔 짧은, 초음파 펄스를 방출하고, 대상물에 부딪혀 돌아온 신호를 수신부(에코)에서 받아, 이에 대한 시간차를 기반으로 거리를 산출합니다. 이를 통해 장애물의 유무, 물체의 거리 또는 속도 등을 측정할 수 있습니다.

초음파의 속도는 일반 공기중에서 약 340m/s 입니다.

 

 

초음파 센서를 이용한 거리 계산하기

초음파속도: 340 m/s

왕복소요시간: duration (µs)

 

가격이 저렴하고 활용도가 높음

 

방법 1

방법 2

 

 

삼색 LED도 이용(RGB)

 

아두이노 회로 : 올바른 선 색깔을 사용하는 요령 터득하기.

 

추후, 물리적인 곃함을 찾기가 쉬워진다.

 

소스 코드: 

 

2번에서 trigger의 Ultra Sonic 적외선을 쏘고, 3번 echo에서 신호를 받는다.

 

 

설정법 1번:

설정법 2번:

 

 

초음파 센서 종류에 따라서, pulseIn의 값들의 특성치가 달라지면서 cm로 환산하는 상수값이 달라진다.

 

여기서는 58.2

 

if(distance < 10){

 

}else if(){

 

}else if(){

 

}

중첩해서 쓸 수 있음.

 

피에조 스피커까지 연동해서 쓰는 코드는?

 

자동차 후진 감지기/ 문앞에 설치

 

echoPin 이 HIGH를 유지한 시간 즉, 초음파가 보냈다가 다시 들어온 시간

HIGH 였을 때 시간을 가지고 물체와의 거리(distance)를 계산 한다.

// 초음파(소리)의 속도: 340m/s //

초(second)와 미터(m)를 마이크로 초와 cm로 변환하기 위해서 10000으로 나눠 준다 //

왕복거리이므로 2로 나눠 준다 float distance = ((float)(340 * duration) / 10000) / 2; //

또는 distance = duration / 58.8

 

초음파를 보내며, 다 보내면 echo가 HIGH(신호받기) 상태로 대기 digitalWrite(trigPin, HIGH); delay(10); digitalWrite(trigPin, LOW);

 

pulseIn(펄스인) 함수

pulseIn 함수는 아두이노로 들어오는 특정 신호의 길이를 읽어 들이는 함수입니다. 예를 들어서 다음 사진과 같은 신호가 들어오고있고 각 신호에서 HIGH 값이 몇 마이크로 초 동안 들어왔는지 읽을 수 있습니다.

 

pulseIn(pin, value);

pulseIn(pin, value, timeout);

 

pin : 펄스 신호를 받아들이는 핀 번호

value : 측정하려는 펄스의 형태(HIGH 또는 LOW)

timeout : 펄스 신호를 읽는데 제한시간을 초과하면 0을 출력

결과값 : 펄스의 길이를 unsigned long 형의 마이크로초[us] 단위로 반환한다. timeout을 지정하지 않으면 기본적으로 1초가 설정된다.

 

pulseIn(10, HIGH)

해당 핀의 입력이 LOW에서 HIGH로 변하는 순간부터 시간을 측정하여 다시 LOW로 바뀌는 시점까지의 시간을 마이크로초[us] 단위로 반환합니다.

delay()

매개변수에 정한 시간(밀리 초) 동안 프로그램 멈춤. (1초는 1000 밀리 초)

ms: 멈출 밀리 초 (unsigned long)

ex) delay(1000); // 1초 기다림

​

■ delayMicroseconds()

매개변수에 지정된 시간(마이크로 초)동안 프로그램을 멈춘다.

1밀리초는 1000 마이크로 초, 1초는 100만 마이크로 초

이 함수는 3 마이크로 초 이상 범위에서 매우 정확하게 돌아간다.

ex) delayMicroseconds(1000); // 1ms (= 0.001초) 기다림

 

거리에 따라서, LED 와 부저 내는 방법 1

 

거리에 따라서 소리 주기가 아닌 음 높이가 바뀌도록 설정하는것도 해볼만하다.

 

tone 함수 특징:

tone(11, 500);  delay(1000);  noTone(11);  tone(12, 500);  delay(1000);  noTone(12);

 

이렇게는 가능하지만,

 

tone(11, 500);  tone(12, 500);  delay(1000);  noTone(11);  noTone(12);

 

 

이렇게는 사용할 수 없다는 것이다.

 

 

아두이노 홈페이지의 tone()에 대한 설명을 보면 여러 개의 핀으로 tone() 함수를 이용해 파형을 출력하고 싶다면, 출력되던 핀에 noTone() 함수로 출력을 멈춘 후 다음 핀으로 파형을 출력할 수 있다고 되어 있다.

 

만일 위 경우처럼 noTone() 함수로 출력을 중단하지 않고 다시 tone() 함수를 사용하게 된다면 나중에 사용된 tone() 함수는 무시된다. 즉, 11번 핀으로밖에 파형이 출력되지 않는다는 말.

 

 

또 아두이노 메가(Mega 2560/ADK) 이 외의 보드에서는 tone() 함수를 사용할 경우 3번 핀과 11번 핀을 analogWrite() 함수에 사용할 수 없다. tone() 함수는 타이머를 이용해 파형을 출력하는데, 우노(Uno) 등 대부분의 아두이노 보드에서는 3번과 11번 핀으로 PWM을 출력하기 위해 사용하는 타이머와 tone() 함수에서 사용하는 타이머가 같기 때문. 메가는 타이머가 많아서 서로 방해하지 않는다.

 

tone() 함수에는 아두이노의 모든 핀을 사용할 수 있다. frequency 값은 31 이하로는 설정할 수 없고, frequency 변수의 타입이 unsigned int 형이라 최대 65535Hz까지밖에 설정할 수 없다

 

좋은 정보 감사합니다.

출처 : m.blog.naver.com/yuyyulee/220311663655

[아두이노 강좌] 24. tone()/noTone() 함수 (1) - 함수 설명

출처:www.youtube.com/watch?v=XzNHUctzjOM&ab_channel=ODIY%ED%95%9C%EA%B5%AD%EA%B3%BC%ED%95%99%EC%B0%BD%EC%9D%98%EC%9E%AC%EB%8B%A8