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
Hailege 5pcs HC-SR04 Ultrasonic Distance Sensor Ultrasonic Sensor for Arduino UNO MEGA Nano 51/STM32
HC-SR04 ultrasonic sensor can send eight 40 kHz and detect whether there is any pulse signal back.If it back, a high level signal will be outputed by IO, and the duration of the signal is the time from sending ultrasonic to returning HC-SR04 Test Distance: high level time velocity of sound (340M/S) /2 Equipped with anti-reverse pin socket – making the wiring much tighter and convenient; 4-pin anti-reverse cable also included. Uses the MCU STC15W104 which has a built-in clock, no need of external crystal oscillator. HC-SR04 Power Supply: 5V DC; Quiescent Current :

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 😀

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✅ Mesure de distance par ultrasons de 2 cm à 3 m jusqu’à une précision d’environ 3 mm. ✅ Dimensions: 45 x 20 x 19 mm (largeur avec broches env. 26 mm). ✅ Jusqu’à 50 mesures par seconde. ✅ Faible consommation d’énergie (env. 2 mA par mesure, max. 100 mA par seconde). ✅ Ce produit inclut un E-Book qui fournit des informations utiles sur la façon de commencer votre projet. Il permet une installation rapide et fait gagner du temps sur le processus de configuration. On y trouve une série d’exemples d’applications, des guides d’installation complets et des bibliothèques.
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EPLZON HCSR04 Capteur de transducteur de distance a ultrasons Mode test utilisez IO pour declencher des signaux de haut niveau Pas moins de 10 us le module envoie automatiquement 8 40 kHz et detecte sil y a un retour de signal dimpulsion Zone de detection 078 196 po2 cm 500 cm haute precision jusqua 012 pouce03 cm angle effectif moins de 15° Declencher la largeur dimpulsion dentree 10 uSAlimentation 5 V CC Courant de repos moins de 2 mA dimension 177 x 078 x 059 pouces45 mm x 20 mm x 15 mm longueur largeur hauteur Distance de test duree de haut niveau onde sonore 340 ms2

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