第20课 超声波报警器实验案例

目标

1、超声波传感器的使用

2、实现当物体接近超声波时,蜂鸣器发出警报，否则蜂鸣器不发出警报

实验材料

Arduino UNO开发板

HC-SR04超声波传感器模块

蜂鸣器模块（频率可控）

配套USB数据线

配套杜邦线若干

Arduino IDE软件

内容

接线图

接线方式

Arduino UNO    <------>  HC-SR04超声波传感器模块

        5V             <------>                      VCC

      GND           <------>                      GND

        7               <------>                      Trig

        3               <------>                      Echo

Arduino UNO    <------>         蜂鸣器模块

       5V              <------>                  VCC

     GND            <------>                  GND

       6                <------>                   IO

流程图

程序实现代码

1. float checkdistance_7_3() {   //定义一个浮点型函数checkdistance_7_3()
   
2.   digitalWrite(7, LOW);     //低高低电平发一个短时间脉冲去Trigpin   
   
3.   delayMicroseconds(2);
   
4.   digitalWrite(7, HIGH);
   
5.   delayMicroseconds(10);
   
6.   digitalWrite(7, LOW);
   
7.   float distance = pulseIn(3, HIGH) / 58.00;   //将回波时间换算成distance
   
8.   delay(10);
   
9.   return distance;  //向调用函数返回distance
   
10. }
    
11. void setup(){
    
12.   pinMode(7, OUTPUT);   //定义7号数字管脚类型为输出
    
13.   pinMode(3, INPUT);    // 定义3号数字管脚类型为输入
    
14.   pinMode(6, OUTPUT);  //定义6号数字管脚类型为输出
    
15. }
    
16. void loop(){
    
17.   if (checkdistance_7_3() < 30) {   //如果超声波传感检测到物体的距离小于30
    
18.     tone(6,131);            //那么蜂鸣器6号管脚响起C调do的低音
    
19.   } else {
    
20.     noTone(6);   //否则，蜂鸣器6号管脚不响
    
21.   }
    
22. }

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float 浮点型

float，浮点型数据，就是有小数点的数字,浮点数经常被用来模拟连续值，因为他们比整数具有更大的精确度,浮点数的取值范围在3.4028235 E+38 ~ -3.4028235 E+38,浮点型数据可存储4个字节的数据。float只有6-7位有效数字,这指的是总位数，而不是小数点右边的数字,在Arduino Uno中，double型与float型的大小相同，这一点是和其它平台不同的。浮点数字在有些情况下是不准确的，在数据大小比较时，可能会产生奇怪的结果,例如 6.0 / 3.0 可能不等于 2.0。假如Arduino所运行的程序需要很快速度执行，这时应尽量避免使用浮点型数据运算而采用整数运算,因为浮点运算速度远远慢于整数运算。进行浮点数值运算时，应在数值末尾加上小数点，否则Arduino将以int类型进行运算处理。

示例：

1. Int x;
   
2. Int y;
   
3. flaot z;
   
4. float s = 1.117;
   
5. x = 1;
   
6. y = x / 2; //运算结果y为0
   
7. //因为整数不能容纳小数
   
8. z = (float)x / 2.0; //运算结果z为0.5
   
9. // 浮点数运算时必须使用小数点，即使用2.0而不是2。

复制代码

语法

float var = val;

var——float型变量名称

val——分配给该变量的值

delayMicroseconds()

delayMicroseconds()与delay()函数都可用于暂停程序运行，不同的是，delayMicroseconds()的参数单位是微秒（1毫秒＝1000微秒）。

语法

delayMicroseconds(us)

参数

us: 暂停时间，该时间单位是微秒（unsigned long型数据）

返回值

无

pulseIn()

读引脚的脉冲信号, 被读取的脉冲信号可以是 HIGH 或 LOW，例如我们要检测HIGH脉冲信号, Arduino将在引脚变为高电平时开始计时, 当引脚变为低电平时停止记时，并返回脉冲持续时长（时间单位：微秒）。如果在超时时间内没有读到脉冲信号的话, 将返回0。

根据经验发现，pulseIn()函数在检测脉冲间隔过短的信号时会产生错误。Arduino可检测的脉冲间隔时间范围是10微秒到3分钟。请留意假如调用pulseIn()函数时读取信号的引脚上已经为高电平，此时Arduino将等待该引脚变为低电平以后再开始检测脉冲信号。另外只有Arduino的中断是开启时，才能使用pulseIn()。

语法

pulseIn(pin, value)
pulseIn(pin, value, timeout)

参数

pin 引脚编号
value 脉冲状态
timeout 超时时间(单位：微秒)
如果Arduino在超时时间(timeout)内没有读到脉冲信号的话, 该函数将返回0，超时时间参数是可选参数，其默认值为1秒。

返回值

脉冲持续时长。
如果在超时时间内没有读到脉冲信号, 将返回0。

return

终止一个函数，并向调用此函数的函数返回一个值

语法

return;

return value; // 有无返回值value都可以

参数

value: 任何类型的变量或常量

示例：

1. int checkSensor(){
   
2. if (analogRead(0) > 400) {
   
3. return 1; //向调用函数返回数值1
   
4. else{
   
5. return 0; //向调用函数返回数值0
   
6. }
   
7. }

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第20课 超声波报警器实验案例

目标

1、超声波传感器的使用

2、实现当物体接近超声波时,蜂鸣器发出警报，否则蜂鸣器不发出警报

实验材料

Arduino UNO开发板

HC-SR04超声波传感器模块

蜂鸣器模块（频率可控）

配套USB数据线

配套杜邦线若干

Arduino IDE软件

内容

接线图

接线方式

Arduino UNO    <------>  HC-SR04超声波传感器模块

        5V             <------>                      VCC

      GND           <------>                      GND

        7               <------>                      Trig

        3               <------>                      Echo

Arduino UNO    <------>         蜂鸣器模块

       5V              <------>                  VCC

     GND            <------>                  GND

       6                <------>                   IO

流程图

程序实现代码

1. float checkdistance_7_3() {   //定义一个浮点型函数checkdistance_7_3()
   
2.   digitalWrite(7, LOW);     //低高低电平发一个短时间脉冲去Trigpin   
   
3.   delayMicroseconds(2);
   
4.   digitalWrite(7, HIGH);
   
5.   delayMicroseconds(10);
   
6.   digitalWrite(7, LOW);
   
7.   float distance = pulseIn(3, HIGH) / 58.00;   //将回波时间换算成distance
   
8.   delay(10);
   
9.   return distance;  //向调用函数返回distance
   
10. }
    
11. void setup(){
    
12.   pinMode(7, OUTPUT);   //定义7号数字管脚类型为输出
    
13.   pinMode(3, INPUT);    // 定义3号数字管脚类型为输入
    
14.   pinMode(6, OUTPUT);  //定义6号数字管脚类型为输出
    
15. }
    
16. void loop(){
    
17.   if (checkdistance_7_3() < 30) {   //如果超声波传感检测到物体的距离小于30
    
18.     tone(6,131);            //那么蜂鸣器6号管脚响起C调do的低音
    
19.   } else {
    
20.     noTone(6);   //否则，蜂鸣器6号管脚不响
    
21.   }
    
22. }

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float 浮点型

float，浮点型数据，就是有小数点的数字,浮点数经常被用来模拟连续值，因为他们比整数具有更大的精确度,浮点数的取值范围在3.4028235 E+38 ~ -3.4028235 E+38,浮点型数据可存储4个字节的数据。float只有6-7位有效数字,这指的是总位数，而不是小数点右边的数字,在Arduino Uno中，double型与float型的大小相同，这一点是和其它平台不同的。浮点数字在有些情况下是不准确的，在数据大小比较时，可能会产生奇怪的结果,例如 6.0 / 3.0 可能不等于 2.0。假如Arduino所运行的程序需要很快速度执行，这时应尽量避免使用浮点型数据运算而采用整数运算,因为浮点运算速度远远慢于整数运算。进行浮点数值运算时，应在数值末尾加上小数点，否则Arduino将以int类型进行运算处理。

示例：

1. Int x;
   
2. Int y;
   
3. flaot z;
   
4. float s = 1.117;
   
5. x = 1;
   
6. y = x / 2; //运算结果y为0
   
7. //因为整数不能容纳小数
   
8. z = (float)x / 2.0; //运算结果z为0.5
   
9. // 浮点数运算时必须使用小数点，即使用2.0而不是2。

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语法

float var = val;

var——float型变量名称

val——分配给该变量的值

delayMicroseconds()

delayMicroseconds()与delay()函数都可用于暂停程序运行，不同的是，delayMicroseconds()的参数单位是微秒（1毫秒＝1000微秒）。

语法

delayMicroseconds(us)

参数

us: 暂停时间，该时间单位是微秒（unsigned long型数据）

返回值

无

pulseIn()

读引脚的脉冲信号, 被读取的脉冲信号可以是 HIGH 或 LOW，例如我们要检测HIGH脉冲信号, Arduino将在引脚变为高电平时开始计时, 当引脚变为低电平时停止记时，并返回脉冲持续时长（时间单位：微秒）。如果在超时时间内没有读到脉冲信号的话, 将返回0。

根据经验发现，pulseIn()函数在检测脉冲间隔过短的信号时会产生错误。Arduino可检测的脉冲间隔时间范围是10微秒到3分钟。请留意假如调用pulseIn()函数时读取信号的引脚上已经为高电平，此时Arduino将等待该引脚变为低电平以后再开始检测脉冲信号。另外只有Arduino的中断是开启时，才能使用pulseIn()。

语法

pulseIn(pin, value)
pulseIn(pin, value, timeout)

参数

pin 引脚编号
value 脉冲状态
timeout 超时时间(单位：微秒)
如果Arduino在超时时间(timeout)内没有读到脉冲信号的话, 该函数将返回0，超时时间参数是可选参数，其默认值为1秒。

返回值

脉冲持续时长。
如果在超时时间内没有读到脉冲信号, 将返回0。

return

终止一个函数，并向调用此函数的函数返回一个值

语法

return;

return value; // 有无返回值value都可以

参数

value: 任何类型的变量或常量

示例：

1. int checkSensor(){
   
2. if (analogRead(0) > 400) {
   
3. return 1; //向调用函数返回数值1
   
4. else{
   
5. return 0; //向调用函数返回数值0
   
6. }
   
7. }

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