“实验二十四：超声波传感器实验”的版本间的差异

2024年12月3日 (二) 17:17的版本

Arduino

实验现象

通过串口打印模块的电压值。
当声音高于阈值时，板载LED灯点亮。
当声音低于阈值时，板载LED灯熄灭。

电路连接

声音传感器 Arduino UNO R3 VCC 5V DO D3 AO A0 GND GND

主要程序

  value1 = analogRead(SEN1);    //读取AD值
  value2 = digitalRead(SEN2); 
  Serial.print("AD = ");
  Serial.println(value1);
  Serial.print("Value = ");
  Serial.print(value1*5.0/1025);
  Serial.println("V");
  if(value2 == HIGH)              //ADBuffer值小于设定值，相当于温度大于设定值
  {
    digitalWrite(LED,HIGH);   //点亮LED
  }
  else
  {
    digitalWrite(LED,LOW);    //关闭LED
  }

树莓派

实验现象

电路连接

程序运行

C语言

Python

例程下载

树莓派

电路连接

交通灯模块 Raspberrypi BCM编号物理引脚序号 R GPIO2 3 Y GPIO3 5 G GPIO4 7 GND GND GND

程序运行

Python

安装gpiozero库
- 可以使下面命令来安装该库

sudo apt update
sudo apt install python3-gpiozero

其它树莓派上的系统可以使下面命令来安装该库：

sudo pip3 install gpiozero

运行以下语句可以查看树莓派GPIO口定义

pinout

下载树莓派参考例程，将文件解压后拷贝放在用户名目录下，运行

cd raspberrypi/1/python_gpiozero
python led.py

此时可看见树莓派在正确运行交通灯程序，若想退出，按ctrl+C即可
指令说明：gpiozero.TrafficLights(red, amber, green, _options)
- 主要参数：
- red：红色LED连接的GPIO引脚
- amber：琥珀色LED连接的GPIO引脚
- green：绿色LED连接的GPIO引脚
- pwm：
  - 如果为True，则构造PWMLED实例来表示每个LED。
  - 如果为False（默认值），则构造常规LED实例。
- initial_value：
  - 如果为False（默认值），则所有LED初始状态为关闭。
  - 如果为“None”，则所有LED初始状态不稳定。
  - 如果为True，则所有LED初始状态为关闭打开。
更多指令请查看gpiozero文档

@@ 第1行： / 第1行： @@
 *[[Basic Experiment Kits For Arduino]]
 *[[Basic Experiment Kits For Raspberry Pi]]
-== 模式选择 ==
-	W1	W2
-GPIO模式	0	0
-IIC模式	0	1
-UART模式	1	0
--Wire模式	1	1
-== 模式说明 ==
-=== GPIO模式 ===
-*[[File:Ultrasonic Distance Sensor (HC-SR04)_GPIO.png|800px]]
-*工作模式同老版本HC-SR04。外部MCU给模块Trig脚一个大于10uS的高电平脉冲；模块会给出一个与距离等比的高电平脉冲信号，
-*可根据脉宽时间“T”算出：距离=T*C/2 （C为声速）
-*声速温度公式：c=(331.45+0.61t/℃)m•s-1 (其中330.45是在0℃） 其中：
-**0℃声速：   330.45M/S
-**20℃声速：  342.62M/S
-**40℃声速：  354.85M/S
-**0℃-40℃声速误差7%左右。实际应用，如果需要精确距离值，必需要考虑温度影响，做温度补偿。
-=== IIC模式 ===
-**IIC地址： 0X57
-**IIC传输格式：
-***写数据：[[File:Ultrasonic Distance Sensor (HC-SR04)_IIC_1.png|600px]]
-***读数据：[[File:Ultrasonic Distance Sensor (HC-SR04)_IIC_2.png|600px]]
-**命令格式：[[File:Ultrasonic Distance Sensor (HC-SR04)_IIC.jpg|600px]]
-**向模块写入0X01，模块开始测距；等待200mS(模块最大测距时间)以上。直接读出3个距离数据。BYTE_H，BYTE_M与BYTE_L。
-**距离计算方式如下（单位mm）：
-***距离=(（BYTE_H<<16）+（BYTE_M<<8）+ BYTE_L)/1000
-***距离=( BYTE_H*65536 + BYTE_M*256 + BYTE_L )/1000
-=== UART模式 ===
-**UART模式：波特率9600，起始位1位，停止位1位，数据位8位，无奇偶校验位，无流控制
-**连接串口。外部MCU或PC发命令0XA0，模块完成测距后发3个返回距离数据，BYTE_H，BYTE_M与BYTE_L。
-**距离计算方式如下（单位mm）：
-***距离=(（BYTE_H<<16）+（BYTE_M<<8）+ BYTE_L)/1000
-***距离=( BYTE_H*65536 + BYTE_M*256 + BYTE_L )/1000
-=== 1-Wire模式 ===
-*
-*外部 MCU 初始设置为输出，给模块 I/O 脚一个大于 10uS 的高电平脉冲；输出脉冲信号后，MCU 设置 为输入模式，等待模块给出的一个与距离等比的高电平脉冲信号；测量结束后 MCU 设置为输出模式，进行下次测量。
-*声速可根据脉宽时间“T”算出： 距离=T*C/2 （C 为声速）
-*声速温度公式：c=(331.45+0.61t/℃)m•s-1 (其中 330.45 是在 0℃）
-**0℃声速： 330.45M/S
-**20℃声速： 342.62M/S
-**40℃声速： 354.85M/S
-**0℃-40℃声速误差 7%左右。实际应用，如果需要精确距离值，必需要考虑温度影响，做温度补偿。
 == Arduino ==
-*'''以GPIO模式为例'''
 === 实验现象 ===
-* 通过串口打印模块测量到的距离
+* 通过串口打印模块的电压值。
+* 当声音高于阈值时，板载LED灯点亮。
+* 当声音低于阈值时，板载LED灯熄灭。
 === 电路连接 ===
 *
-超声波传感器	Arduino UNO R3
+声音传感器	Arduino UNO R3
 VCC	5V
-Trig	A5
+DO	D3
-Echo	A4
+AO	A0
 GND	GND
 === 主要程序 ===
 <pre>
-float       distance;
+   value1 = analogRead(SEN1);    //读取AD值
-const int   echo=A4;                         //echO接A4脚
+   value2 = digitalRead(SEN2);
-const int   trig=A5;                         //trig接A5脚
+  Serial.print("AD = ");
-void setup()
+   Serial.println(value1);
-{
+   Serial.print("Value = ");
-   Serial.begin(9600);                       //波特率9600
+   Serial.print(value1*5.0/1025);
-   pinMode(echo,INPUT);                       //设置echo为输入脚
+   Serial.println("V");
-   pinMode(trig,OUTPUT);                      //设置trig为输出脚
+  if(value2 == HIGH)              //ADBuffer值小于设定值，相当于温度大于设定值
-   Serial.println(" RCWL-1XXX-TTL 测距开始：");
+  {
-}
+    digitalWrite(LED,HIGH);   //点亮LED
-void loop()
+  }
-{
+  else
- digitalWrite(trig,HIGH);
+  {
- delayMicroseconds(1);
+    digitalWrite(LED,LOW);    //关闭LED
- digitalWrite(trig,LOW);
+  }
- distance  = pulseIn(echo,HIGH);             //计数接收高电平时间
- distance  = distance*340/2/10000;           //计算距离 1：声速：340M/S  2：实际距离为1/2声速距离 3：计数时钟为1US//温补公式：c=(331.45+0.61t/℃)m•s-1 (其中331.45是在0度）
- Serial.print("距离: ");
- Serial.print(distance);
- Serial.println("CM");
- delay(30);                                  //单次测离完成后加30mS的延时再进行下次测量。防止近距离测量时，测量到上次余波，导致测量不准确。
- delay(100);                                 //延时100mS再次测量，延时可不要
-}
 </pre>
 == 树莓派 ==
-*'''以GPIO模式为例'''
+=== 实验现象 ===
+*
+=== 电路连接 ===
+*
+=== 程序运行 ===
+==== C语言 ====
+==== Python ====
+=== 例程下载 ===
+== 相关例程 ==
+{{Arduino and Raspberry Pi Case}}
+== 树莓派 ==
 === 电路连接 ===
 *
 交通灯模块	Raspberrypi
 	BCM编号	物理引脚序号
-VCC	5V	5V
+R	GPIO2	3
-TRIG	GPIO18	12
+Y	GPIO3	5
-ECHO	GPIO17	11
+G	GPIO4	7
 GND	GND	GND
@@ 第119行： / 第76行： @@
 *下载树莓派参考例程，将文件解压后拷贝放在用户名目录下，运行
 <pre>
-cd raspberrypi/24/python_gpiozero
+cd raspberrypi/1/python_gpiozero
-python sensor.py
+python led.py
 </pre>
-*此时可看见树莓派在正确运行程序，若想退出，按ctrl+C即可
+*此时可看见树莓派在正确运行交通灯程序，若想退出，按ctrl+C即可
-*指令说明：'''gpiozero.InputDevice(pin, pull_up, active_state, bounce_time, hold_time, hold_repeat)'''
+*指令说明：'''gpiozero.TrafficLights(red, amber, green, _options)'''
 **主要参数：
-***pin：GPIO口编号；
+**red：红色LED连接的GPIO引脚
-***pull_up: 内部上下拉电阻设置，
+**amber：琥珀色LED连接的GPIO引脚
-****设置为True时，GPIO引脚通过内部上拉电阻被拉高
+**green：绿色LED连接的GPIO引脚
-****设置为Flase（默认）时，GPIO引脚通过内部下拉电阻被拉低
+**pwm：
-****设置为None时，GPIO引脚悬空，gpiozero无法猜测活动状态，必须设置active_state
+***如果为True，则构造PWMLED实例来表示每个LED。
-***active_state:
+***如果为False（默认值），则构造常规LED实例。
-****设置为True时，当硬件引脚状态为“高”，软件显示引脚状态也为“高”
+**initial_value：
-****设置为False时，则输入的极性相反，当硬件引脚状态为“高”，软件显示引脚状态为“低”
-****当pull_up设置为None时，使用该参数设置未知的引脚活动状态
-****当pull_up设置为True或者False时，引脚的活动状态被将自动赋值
-*指令说明：'''gpiozero.OutputDevice(pin, pwm, active_high, initial_value)'''
-**主要参数：
-***pin: GPIO口编号，
-*** active_high: 内部上下拉电阻设置，
-****设置为True（默认）时，on（）将引脚设置为High，off（）将引脚设置为LOW。
-****设置为Flase时，on（）将引脚设置为LOW，off（）将引脚设置为High。
-***initial_value:
 ***如果为False（默认值），则所有LED初始状态为关闭。
-***如果为None，则所有LED初始状态不稳定。
+***如果为“None”，则所有LED初始状态不稳定。
 ***如果为True，则所有LED初始状态为关闭打开。
 *更多指令请查看[https://gpiozero.readthedocs.io/en/latest/installing.html gpiozero文档]
+== 数据手册 ==
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