Publié le 23 août 2018, modifié le 29 mars 2023 par Stéphane Robert

Dans ce tutoriel nous allons voir le principe de fonctionnement d’un capteur ultrason ainsi que son utilisation avec Arduino et citer quelque exemple de projets avec ce dernier

ELEGOO 5 pièces HC-SR04 Module Ultrason de Capteur de Distance pour Mega Nano Robet XBee Zigbee Ultrasonic Module Distance Sensor
Capteur Ultrason de Mesure de Distance HC-SR04 (Ultrasonic Module Distance Sensor) Le HC-SR04 comprend un émetteur ultrason, un récepteur et un circuit de contrôle. Quand il est activé, il émet des séries d’impulsion ultrasonique à 40 kHz et reçoit l’écho d’un objet. La distance entre le capteur et l’objet est calculée en mesurant le temps de trajet des ondes sonores ( au moyen d’une base temps TTL ) entre l’émission et la réception de l’écho Alimentation: 5Volt continu; Courant de repos: moins de 5mA; Angle effectif: moins de 15° Distance mesurée:de 2 cm à 300 cm; Résolution:0,3 cm Contenu du Paquet: 5 x Module HC-SR04 avec un petit cadeau
EPLZON HC-SR04 Capteur de distance de module à ultrasons adapté au robot Arduino UNO MEGA Nano XBee ZigBee (lot de 5 pièces)
✅ EPLZON HC-SR04 Capteur de transducteur de distance à ultrasons ✅ Mode test : utilisez IO pour déclencher des signaux de haut niveau. (Pas moins de 10 us), le module envoie automatiquement 8 40 kHz et détecte s’il y a un retour de signal d’impulsion. ✅ Zone de détection : 0,78 ~ 196 po/(2 cm ~ 500 cm) ; haute précision : jusqu’à 0,12 pouce/(0,3 cm), angle effectif : moins de 15° ; Déclencher la largeur d’impulsion d’entrée : 10 uS ✅Alimentation : 5 V CC ; Courant de repos : moins de 2 mA ; dimension : 1,77 x 0,78 x 0,59 pouces/45 mm x 20 mm x 15 mm (longueur * largeur * hauteur) ✅ Distance de test = ((durée de haut niveau) * (onde sonore : 340 m/s))/2

Comment calculer une distance a l’aide d’un capteur ultrason HC-SR04 et d’un Arduino ?

Les types de capteurs disponible dans le marché

Il existe sur le marché un grand nombre de capteurs de distance : infrarouge (réflectif), laser (par temps de parcours ou par calcul d’angle), physique (règles optiques absolues ou incrémentielles ), ou ultrason.

  • Les capteurs infrarouges ont l’avantage d’être bon marché, relativement précis et disponibles à peu près partout. Malheureusement, ils sont assez complexes à mettre en oeuvre du fait de leurs non-linéarités. Il faut appliquer une formule complexe pour obtenir une mesure utilisable. De plus, ils sont très sensibles à la lumière ambiante et au coefficient de réflexion lumineuse de la surface en face du capteur
  • Les (vrais) capteurs de distance laser sont extrêmement précis, mais aussi extrêmement chers. Un capteur de distance laser (par mesure de temps de parcours) coûte facilement plus de 200€, mais fait des mesures à plus de 30 mètres sans problème pour certains modèles. C’est donc au final une question de budget / utilisation.PS Il existe des (faux) capteurs de distance laser fonctionnant par triangulation. Au lieu de mesurer le temps d’aller-retour d’un faisceau laser, ces modules calculent l’angle entre le point du laser et le capteur. Ces modules sont moins chers, mais aussi beaucoup moins précis
  • Les capteurs physiques, le plus souvent un duo comportant une règle graduée et un capteur optique, sont à la fois bon marché et très précis. Mais ils sont très limités en distance mesurable et se retrouvent donc généralement dans des imprimantes

Et maintenant intéressons nous a notre capteur ultrasonUn capteur de distance à ultrason utilise le même principe qu’un capteur laser, mais en utilisant des ondes sonores (inaudible) au lieu d’un faisceau de lumière. Ils sont bien moins chers qu’un capteur laser, mais aussi bien moins précis. Cependant, contrairement aux capteurs à infrarouge, la lumière ambiante et l’opacité de la surface en face du capteur ne jouent pas sur la mesure.

Le Montage

Comment calculer une distance a l’aide d’un capteur ultrason HC-SR04 et d’un Arduino ? #2

Le Code

//Initialisation des pins 2 et 3
const byte TRIGGER_PIN = 2; // Broche TRIGGER
const byte ECHO_PIN = 3;    // Broche ECHO
 
/* Constantes pour le timeout */
const unsigned long MEASURE_TIMEOUT = 25000UL; // 25ms = ~8m à 340m/s

/* Vitesse du son dans l'air en mm/us */
const float SOUND_SPEED = 340.0 / 1000;

void setup() {
   
  /* Initialise le port série */
  Serial.begin(115200);
   
  /* Initialise les broches */
  pinMode(TRIGGER_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW); // La broche TRIGGER doit être à LOW au repos
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
}

void loop() {
  
  /* 1. Lance une mesure de distance en envoyant une impulsion HIGH de 10µs sur la broche TRIGGER */
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
  
  /* 2. Mesure le temps entre l'envoi de l'impulsion ultrasonique et son écho (si il existe) */
  long measure = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, MEASURE_TIMEOUT);
   
  /* 3. Calcul la distance à partir du temps mesuré */
  float distance_mm = measure / 2.0 * SOUND_SPEED;
   
  /* Affiche les résultats en mm, cm et m */
  Serial.print(F("Distance: "));
  Serial.print(distance_mm);
  Serial.print(F("mm ("));
  Serial.print(distance_mm / 10.0, 2);
  Serial.print(F("cm, "));
  Serial.print(distance_mm / 1000.0, 2);
  Serial.println(F("m)"));
   
  /* Délai d'attente pour éviter d'afficher trop de résultats à la seconde */
  delay(500);
}
}

Voila vous n’avez plus qu’a vous amuser 😀

Hailege 5pcs HC-SR04 Capteur de distance à ultrasons Capteur à ultrasons
Le capteur à ultrasons HC-SR04 peut envoyer huit signaux de 40 kHz et détecter si un signal d’impulsion est renvoyé. Lorsqu’il revient, il émet un signal d’E/S de haut niveau, et la durée du signal est le temps écoulé entre l’envoi de l’ultrason et le retour HC-SR04 Distance d’essai : vitesse élevée du son (340 m/s) /2 Équipé d’une prise à broche anti-retour – ce qui rend le câblage beaucoup plus serré et plus pratique ; Câble anti-retour à 4 broches également inclus. Utilise le STC15W104 MCU qui dispose d’une horloge intégrée sans avoir besoin d’un oscillateur à quartz externe. Nous proposons la déclaration de conformité. Ce produit comprend également un manuel d’utilisation électronique, disponible en anglais, allemand, français, espagnol, italien, polonais et néerlandais. Si vous avez besoin d’aide, n’hésitez pas à nous contacter.
Youmile 5 pcs HC-SR04 Module de distance de capteur à ultrasons Module à ultrasons + module d’affichage de télémétrie de capteur à ultrasons avec support de montage Kit d’écrou de vis de câble DuPont
【Ce qu’il fait】: Le capteur à ultrasons émet des ondes ultrasonores à travers la tête et reçoit les ondes réfléchies par la cible, mesurant ainsi le temps entre la transmission et la réception pour mesurer la distance à la cible. 【Caractéristiques】: L’échographie est une onde mécanique avec une fréquence de vibration supérieure à 20 kHz. Elle présente les caractéristiques de haute fréquence, de courte longueur d’onde, de petit phénomène de diffraction, de bonne directivité et peut devenir un rayon pour la propagation directionnelle, etc. 【Avantages du produit】: Dans la même gamme, il a un courant de travail plus petit (3mA); Faible consommation d’énergie (environ 2 mA par mesure, max. 100 mA par seconde). 【Spécification】 : tension de fonctionnement : 3,3-5 V, courant de repos : moins de 2 mA ; angle effectif : moins de 15° ; distance : 2 cm ~ 400 cm ; résolution : 0,3 cm. 【Applications】 : le HC-SR04 est idéal pour divers projets nécessitant une mesure de distance, comme l’évitement d’obstacles. Veuillez vous rendre à l’adresse : https://bit.ly/38RKuUv
Catégories : ArduinoProgrammer un Arduino

Stéphane Robert

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