輕松學Lesson9超聲波測距儀

1.課程簡介

本節課以超聲波測距儀為例，為大家講解超聲波測距的原理及基于IIC通訊協議的LCD液晶屏的使用。

本節課所需硬件：Arduino UNO、IO擴展板、LCD顯示器、超聲波測距模塊

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2019-4-29 17:12 上傳

2.本節知識點

設備初始化

LCD液晶顯示器使用

*脈沖寬度檢測

3. Mixly模塊

初始化

3.1 初始化.png (10.21 KB, 下載次數: 7)

2019-4-29 17:12 上傳

模塊位置：“控制”欄

模塊功能：初始化設備及變量。

該模塊對應的Arduino程序的setup()函數，該函數內的命令在設備通電啟動后僅執行一次，所以通常在此函數內進行設備初始化、串口通訊頻率、端口模式等設定操作。

變量聲明雖然可以放到該模塊內，但在實際的Arduino代碼，變量聲明語句并不在setup()函數內。具體內容會在慕課最后一節中講解。

LCD初始化

3.2 LCD初始化.png (34.53 KB, 下載次數: 7)

2019-4-29 17:12 上傳

模塊位置：“顯示器”欄

模塊功能：設定顯示器類型，初始化LCD，建立IIC通訊。

1602：課程套件中所用的顯示器類型，兩行顯示，每行16個字符。除此之外還有2004型，即4行顯示，每行20字符。

ArduinoUNO板的時鐘總線為A5端口，數據總線為A4端口，不可更改。

0x20為課程所用套件的LCD液晶屏IIC地址，第三方的IIC協議LCD液晶屏地址默認為0x27，可以通過短接屏幕背面接口板上的A0、A1、A2接口調整IIC地址。

液晶顯示屏功能設置

3.3 液晶屏設置.png (7.83 KB, 下載次數: 6)

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模塊位置：“顯示器”欄

模塊功能：設置液晶顯示屏的功能，如屏幕開、關、光標顯示、背光閃爍、清屏等操作。

液晶屏內容顯示

3.4 內容顯示.png (15.31 KB, 下載次數: 7)

2019-4-29 17:11 上傳

模塊位置：“顯示器”欄

模塊作用：設定顯示的內容及內容首字母的行、列位置。行數自下而上數，列數為自左向右數。

超聲波測距

3.5 超聲波測距.png (14.75 KB, 下載次數: 8)

2019-4-29 17:11 上傳

模塊位置：“傳感器”欄

模塊功能：測量超聲波測距模塊返回的脈沖長度信號并換算成對應距離。

文本連字符

3.6 文本連接.png (5.21 KB, 下載次數: 33)

2017-4-13 18:53 上傳

模塊位置：“文本”欄

模塊功能：將左右兩側的字符串連接成一個字符串。

Distance為浮點型(Mixly中描述為小數類型)變量，轉變為字符串，轉換后的結果無法直接進行數字運算。即數字5≠字符5，符號相同，意義不同。

*脈沖寬度檢測

3.7 脈沖寬度檢測.png (2.89 KB, 下載次數: 37)

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所處位置：“輸入輸出”欄

模塊作用：檢測對應管腳返回高電平的持續時間。

4.程序及流程圖

程序圖

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2017-4-13 18:53 上傳

流程圖

4.1 流程圖.jpg (21.01 KB, 下載次數: 10)

2019-4-29 17:11 上傳

5.關聯知識講解

IIC協議

IIC是飛利浦公司研發的一種總線通訊協議，每條IIC總線上有一臺主機，7位尋址IIC總線的最多可以同時接入127臺從機，設備各自對應獨立的地址信息。

主機與從機通過時鐘總線和數據總線通信。Arduino UNO板的時鐘總線為A5端口，數據總線為A4端口，不可更改。

超聲波測距原理

套件中所使用的HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的距離感測，測距精度可達3mm。測量過程首先向Trig端口輸入持續時間10μs的高電平信號，隨后拉低電平信號，測距模塊會發出1組8個40KHz的脈沖信號，脈沖信號遇到障礙物后反彈，測距模塊一旦接受到返回的信號，則會在Echo端口輸出長度與所測距離成正比的脈沖信號，我們通過脈沖長度檢測獲取到信號長度，乘以聲速再除以2，即可得到距離數值。

5. 測距原理.png (116.15 KB, 下載次數: 6)

2019-4-29 17:10 上傳

distance=time×340m/s÷2

*脈沖寬度檢測

按照上述的測距流程，程序中的距離測量也可用右側的程序實現。兩者等效。

5.2 脈沖寬度檢測.png (83.58 KB, 下載次數: 9)

2019-4-29 17:10 上傳

6.課堂練習

結合紙模，制作一個測距儀。

7.作業及挑戰

由于顯示頻率，課程中的案例閃爍過快，如何實現如下穩定顯示效果？

完成程序并上傳程序截圖及效果視頻。

課程簡介

《Arduino輕松學》是科技學堂制作的在線系列創客教學視頻之一?！遁p松學》是一套Arduino開發的基礎入門課程，適合還沒有過硬件開發和編程經驗的人群做入門學習使用。本課程中，每節課帶你制作一個趣味小項目，在學到技術的同時，也開動想象發揮創造。課程案例

《輕松學》課程中使用非常適合初學者的DFRobot的米思齊(Mixly)編程積木入門套裝，軟件選用圖形化編程的Mixly。課程以視頻+圖文的呈現形式，深入淺出。既有操作演示，又方便學習者自主觀看查詢，輕松完成Arduino的入門學習。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的超声波测距仪编程_Arduino轻松学Mixly编程第9课 超声波测距仪的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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