(6)ESP32+Python 做一个超声波探测器

我们经常在智能小车上都能看到一个长这么样得一个东西。

image.png

这个东西就是一个超声波测距模块，一共有4个引脚VCC,Trig,Echo,Gnd。

VCC：接VCC电源，一般都是5V，但是现在市面上也有支持3.3V的

Trig: 给这个引脚输入一个10us的高电平，就可以触发测距。

Echo: 在测距结束时，这个引脚会输出一个高电平。电平的宽度经过计算的后，就是测距的距离

GND：接地

这里有一个计算公式：

测距距离 = （高电平的时间 * 音速【340M/S】/2）

简单的来讲实现原理是当我们需要测试距离时，

1. 把Trig输入10us的高电平，然后拉低。测距开始。

2. 当Echo收到发出的信号后，会把引脚的电平拉高。

3. 计算第一步和第二步的时间差。

4. 套入公式，计算距离（音速的时间是340米每秒，第一步和第二步的时间是US，所以计算时要用10000计算回来）

注意，超声波是一种波，并不是百分之百的和下面的图一样，发送的是直线。

image.png

在了解好原理后，把传感器和硬件进行连接，然后开始写代码吧。

第一个实现，我们还是采用原生的写法。

from machine import Pin
import utime

class ORGHCSR04:

    trig = None
    echo = None

    def __init__(self): 
        global trig, echo
        trig = Pin(25, Pin.OUT)
        echo = Pin(26, Pin.IN)
        trig.off()
        echo.off()

    def start_scan(self): 
        while True:
            self.start_hc() 
            utime.sleep_ms(800) # 这里根据需要设定SLEEP时间
            print('>_<')

    def start_hc(self):
        global trig, echo
        trig.on()
        utime.sleep_us(10)
        trig.off()

        while echo.value() == 0 : 
            pass

        start_us = utime.ticks_us()
        
        while echo.value() == 1 : 
            pass

        end_us = utime.ticks_us()
        
        rang_us = utime.ticks_diff(end_us,start_us)/10000

        dist = rang_us*340/2
        print("dist is: %0.2f CM" % dist)

完成后烧录到开发板进行测试

image.png

如果要用HAAS进行，首先需要在board.json当中进行定义

{
    "name": "haasedu",
    "version": "1.0.0",
    "io": {
        "hc_triger":{ 
          "type": "GPIO",
          "port": 25,
          "dir": "output",
          "pull": "pulldown"
        },
        "hc_echo":{ 
          "type": "GPIO",
          "port": 26,
          "dir": "input",
          "pull": "pulldown"
        } 
    },
    "debugLevel": "ERROR",
    "repl": "disable"
  }

Haas 实现代码如下:

import utime
from driver import GPIO
class HAASHCSR04:
    triger_gpio = None
    echo_gpio = None
    def __init__(self): 
        global triger_gpio, echo_gpio  
        triger_gpio = GPIO()
        triger_gpio.open('hc_triger')
        triger_gpio.write(0)
        echo_gpio = GPIO()
        echo_gpio.open('hc_echo')
        echo_gpio.write(0)
        
    def start_scan(self):  
        while True:
            self.start_hc() 
            utime.sleep_ms(800) # 这里根据需要设定SLEEP时间
          
    def start_hc(self):
        global triger_gpio, echo_gpio  
        triger_gpio.write(1)
        utime.sleep_us(10)
        triger_gpio.write(0)
        while(echo_gpio.read()==0):  
            pass
        start_us = utime.ticks_us()  
        
        while(echo_gpio.read()==1):  
            pass
        end_us = utime.ticks_us()
        
        rang_us = utime.ticks_diff(end_us,start_us)/10000
        dist = rang_us*340/2
        print("dist is: %0.2f CM" % dist)

但是，上面代码的输出都是通过print输出的，不太灵性。之前我们有做过连接OLED，这里我们可以把OLED也用起来。

效果如下，我们还可以把之前的红绿灯也插上去。红灯停，绿灯行。哈哈。

image.png