激光測(cè)距傳感器制作視頻教程，從零開(kāi)始打造精準(zhǔn)測(cè)量工具

• 時(shí)間：2024-06-15 06:25:37
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引言：

激光測(cè)距傳感器是一種非常實(shí)用的測(cè)量工具，可以用于距離、位移和速度等多方面的測(cè)量。本文將通過(guò)一個(gè)制作視頻教程，教你如何從零開(kāi)始制作一個(gè)激光測(cè)距傳感器，讓你輕松掌握這項(xiàng)技能。無(wú)論你是科技愛(ài)好者、DIY愛(ài)好者還是學(xué)生，都可以嘗試制作一個(gè)屬于自己的激光測(cè)距傳感器。

一、所需材料與設(shè)備

在制作激光測(cè)距傳感器之前，我們需要了解所需的材料和設(shè)備清單。以下是一份簡(jiǎn)單的材料與設(shè)備清單供你參考：

1. 激光測(cè)距模塊(如HC-SR04)

2. 5V穩(wěn)壓電源模塊

3. 1KΩ電阻1個(gè)

4. 杜邦線若干

5. Arduino UNO開(kāi)發(fā)板

6. LED燈數(shù)個(gè)

7. 面包板若干

8. 電烙鐵或焊接臺(tái)

9. 萬(wàn)用表

二、硬件連接與調(diào)試

在開(kāi)始制作激光測(cè)距傳感器之前，我們需要先將硬件連接起來(lái)。以下是硬件連接的基本步驟：

1. 將紅色LED的正極通過(guò)杜邦線連接到Arduino的數(shù)字引腳13上，負(fù)極連接GND;

2. 將綠色LED的正極通過(guò)杜邦線連接到Arduino的數(shù)字引腳12上，負(fù)極連接GND;

3. 將5V穩(wěn)壓電源模塊的輸出引腳通過(guò)杜邦線連接到Arduino的5V引腳上；

4. 將1KΩ電阻的一端連接到5V穩(wěn)壓電源模塊的輸入引腳上，另一端連接到Arduino的GND引腳上；

5. 將激光測(cè)距模塊的VCC引腳通過(guò)杜邦線連接到Arduino的5V引腳上，GND引腳連接到Arduino的GND引腳上；

6. 將激光測(cè)距模塊的Trig引腳通過(guò)杜邦線連接到Arduino的數(shù)字引腳9上，Echo引腳通過(guò)杜邦線連接到Arduino的數(shù)字引腳10上。

完成以上步驟后，我們需要對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試。首先打開(kāi)面包板，檢查各個(gè)元件是否正確連接。然后將電烙鐵加熱并焊接到位，觀察LED指示燈的變化。如果紅色LED閃爍表示電路正常；綠色LED閃爍表示信號(hào)不穩(wěn)定，需要調(diào)整激光測(cè)距模塊與Arduino之間的距離。最后將電路放入面包板中，完成整個(gè)組裝過(guò)程。

三、程序編寫(xiě)與上傳

為了讓激光測(cè)距傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的測(cè)量功能，我們需要編寫(xiě)相應(yīng)的程序并將其上傳到Arduino UNO開(kāi)發(fā)板上。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序示例：

```cpp

#include // 引入FastServo庫(kù)控制舵機(jī)

#include // 引入NewPing庫(kù)進(jìn)行激光測(cè)距

#define TRIG_PIN 9 // 定義Trig引腳為數(shù)字引腳9

#define ECHO_PIN 10 // 定義Echo引腳為數(shù)字引腳10

#define MAX_DISTANCE 200 // 最大測(cè)量距離，單位：厘米(根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整)

FastServo myservo; // 創(chuàng)建舵機(jī)對(duì)象

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // 創(chuàng)建NewPing對(duì)象

uint32_t duration; // 存儲(chǔ)測(cè)量時(shí)間

float distance; // 存儲(chǔ)測(cè)量距離

void setup() {

pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // 設(shè)置Trig引腳為輸出模式

pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // 設(shè)置Echo引腳為輸入模式

Serial.begin(9600); // 初始化串口通信波特率為9600

}

void loop() {

delay(50); // 等待50毫秒后進(jìn)行下一次測(cè)量

myservo.attach(75); // 將舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至指定角度(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // 發(fā)送觸發(fā)信號(hào)前先拉低Trig引腳上的電平

delayMicroseconds(2); // 等待2微秒后發(fā)送高電平信號(hào)觸發(fā)激光測(cè)距模塊

digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH); // 在發(fā)送高電平時(shí)保持一段時(shí)間(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

delayMicroseconds(10); // 在發(fā)送高電平信號(hào)后的10微秒內(nèi)等待回波信號(hào)的到來(lái)

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // 發(fā)送低電平信號(hào)結(jié)束測(cè)量過(guò)程(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

while (digitalRead(ECHO_PIN) == HIGH) delayMicroseconds(1); // 當(dāng)Echo引腳接收到高電平時(shí)持續(xù)等待直到變?yōu)榈碗娖綖橹?，以?jì)算回波信號(hào)的時(shí)間差來(lái)求得距離值(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

duration = micros(); // 獲取回波信號(hào)的時(shí)間差并將其轉(zhuǎn)換為微秒單位存儲(chǔ)在duration變量中(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

distance = sonar.ping_cm(); // 通過(guò)NewPing對(duì)象調(diào)用ping方法獲取距離值并將其存儲(chǔ)在distance變量中(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

Serial.print("Distance:"); // 在串口監(jiān)視器上顯示"Distance:"提示信息(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)

Serial.println(distance); // 在串口監(jiān)視器上顯示測(cè)量得到的距離值(可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)