【分享】2021级罗格+接近报警：HC-SRO4超声波传感器

罗格

接近报警：HC-SRO4超声波传感器

一、作品简介
基础任务：接近报警
拓展功能：舵机转向，小车自动避障
功能介绍：
1.超声波传感器：可以测量和物体的距离，实现类似接近报警功能，能正确测量距离，拉近到小于阈值距离便会报警，距离拉远，警报解除。
2.舵机转向：PWM波驱动舵机实现方向的转变
3.小车自动避障：由超声波传感器和舵机联合应用实现小车在遇到障碍时，自动转变方向。无障碍时，小车持续前进，前方有障碍时，即舵机向左转，检测到左边无障碍时，小车即向左行进；检测到左方同样存在障碍时，舵机向右，右边无障碍即小车向右转。


二、工作原理
1.超声波接近报警：超声波测距报警系统是利用反射的原理测量距离的，被测距离一端为超声波传感器，另一端为能反射超声波的物体。测量距离报警时，将超声波传感器对准反射物发射超声波，并开始计时，超声波在空气中传播到达障碍物后被反射回来，传感器接收到反射脉冲后立即停止计时，然后根据超声波的传播速度和计时时间就能计算出两端的距离。若距离过近，则通过单片机控制蜂鸣器响起报警
2.舵机转向：舵机通过PWM信号进行控制。一个标准的PWM信号周期为20ms，其中高电平脉冲宽度（0.5ms-2.5ms）决定了舵机的转动角度。例如：1.5ms对应舵机的中位位置（90°），0.5ms和2.5ms分别对应最小角度（0°）和最大角度（180°）。通过调整PWM脉冲宽度，可实现精确的角度控制。
3.小车自动避障：利用L298n驱动模块，进行小车运动控制，若超声波检测到前方障碍物，小车将减速并向左转，无障碍物则保持匀速前进。通过超声波传感器的IO口触发测距，计算出与障碍物的距离，实现精确避障。
4.L298N电机驱动原理：L298N是一种H桥电机驱动模块，可实现直流电机的正反转控制。其通过单片机输出的高低电平信号控制电机的方向和转速。


三、设计思路

硬件方案

通过给EKT043E开发板引脚端口焊接排针，再通过杜邦线接入到面包板上，实现一个IO端口的连接，方便调试；小车前方通过两个安装模块，固定住SG90舵机和HC-SR04超声波传感器，再通过铜柱固定住L298N驱动模块，再利用一块电池给驱动模块供电，而L298N自带一个输出5v端口，即可给SG90舵机供电，HC-SR04超声波传感器由开发板供电。

演示视频：【接近报警：HC—SRO超声波传感器-哔哩哔哩】 https://b23.tv/b3cnzBh