HC-SR04 — популярний ультразвуковий сенсор для точного вимірювання відстані в діапазоні від 2 до 450 см. Простий у використанні, ідеально підходить для проєктів на Arduino, робототехніки, систем уникнення перешкод, контролю рівня рідин або охоронної сигналізації.

Основні характеристики:

• Напруга живлення: 5 В
• Діапазон вимірювання: 2...450 см
• Точність: до 3 мм
• Кут огляду: до 15°
• Інтерфейс: Trig / Echo (цифровий)
• Швидкість відгуку: <100 мс

Принцип роботи:

Для запуску вимірювання на вхід Trig подається імпульс тривалістю 10 мкс. Датчик випромінює 8 коротких ультразвукових імпульсів, які відбиваються від об'єкта. Приймач приймає відбитий сигнал, і на виході Echo формується прямокутний сигнал, тривалість якого пропорційна відстані до об'єкта.

Розрахунок відстані здійснюється за формулою:

s = t / 58

де s — відстань у сантиметрах, t — тривалість сигналу Echo у мікросекундах.

Приклад коду Arduino:

const int Trig = 3;
const int Echo = 2;

void setup() {
  pinMode(Trig, OUTPUT);
  pinMode(Echo, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  digitalWrite(Trig, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(Trig, LOW);

  unsigned int time_us = pulseIn(Echo, HIGH);
  unsigned int distance_cm = time_us / 58;

  Serial.print("Відстань: ");
  Serial.print(distance_cm);
  Serial.println(" см");

  delay(500);
}

Застосування:

• Роботи, що уникають перешкод
• Контроль рівня води, зерна, сипучих матеріалів
• Охоронні системи
• DIY-проєкти з Arduino

Сумісний з Arduino UNO, Nano, ESP32, STM32, Raspberry Pi та іншими мікроконтролерами.

Та приклад використання найпродвинутішої бібліотеки для датчиків типу HC-SR04:

#include <NewPing.h>
 
#define TRIGGER_PIN  12
#define ECHO_PIN     11
#define MAX_DISTANCE 200
 
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  delay(50);
  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(sonar.ping_cm());
  Serial.println("cm");
}