超音波模組HC-SR04與Arduino NewPing Library介紹

大家應該在很多機器人的Project中都看過這塊類似眼睛的板子，

超音波模組（超聲波模塊）常常被用來量測距離。

原理是什麼呢？

很簡單，一顆『眼睛』發射超音波，超音波撞到障礙物後反射，

另一顆『眼睛』接收超音波後取得音波往返的時間差。

大家都知道聲音在空氣中的傳遞速率約是340m/s，

只要將兩組數字相乘後即可得到模組與障礙物間『往返』的距離。

當然這數字會隨著溫度而有所不同，但這塊廉價模組通常是拿來練習用的，

對於精準度也不會太要求。（淘寶上大約5人民幣就可以買到，甚至更低。）

有些超音波模組會內建溫度感測並自行補償，精度也比較高，

但最終也反映在售價上。

超音波模組通常有四個針腳，

VCC和GND負責供給超音波模組的電源，

VCC接正極，GND接地。

對Trig（Trigger）輸入訊號觸發，Echo回傳測得的訊號。

對模組原理細節有興趣的可以Google搜尋HC-SR04，

本篇的重點將放在應用上。

Newping Library

大家可以先到上面的連結下載NewPing Library（Zip檔），

並且依照下列方式輸入Arduino。

這個Library省去了麻煩的pulsein指令，時間差換算距離也變得很簡單。

其中一個好用的特色是可以設定最大感測距離，

若超音波模組測到的距離大於最大感測距離，就送回0。

以下介紹幾個指令：

sonar.ping(); 進行量測並回傳超音波往返的時間（微秒），若超過最大感測距離則回傳0。

sonar.ping_in(); 進行量測並回傳來回距離（英吋），若超過最大感測距離則回傳0。

sonar.ping_median(iterations);  進行多次量測（預設值5次），捨棄0，並回傳時間中位數。

sonar.convert_in(echoTime); 將時間換算為英吋

以下為官網的範例程式目地為測量距離並且顯示。

指令不只這幾項，
需要更詳細的內容可參考官方網站的說明。