Arduino Nano ESP32 - Ultraschallsensor

Dieses Tutorial gibt Anweisungen, wie man den Arduino Nano ESP32 zusammen mit dem Ultraschallsensor HC-SR04 verwendet, um die Entfernung zu einem Objekt zu messen.

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	USB-Kabel Typ-A zu Typ-C (für USB-A PC)
1	×	USB-Kabel Typ-C zu Typ-C (für USB-C PC)
1	×	Ultraschallsensor
1	×	Breadboard
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Optional) DC-Stromanschluss
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmen-Erweiterungsboard für Arduino Nano
1	×	(Empfohlen) Breakout-Erweiterungsboard für Arduino Nano
1	×	(Empfohlen) Stromverteiler für Arduino Nano ESP32

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über Ultraschallsensor

Der Ultraschallsensor HC-SR04 wird verwendet, um den Abstand vom Sensor zu einem Objekt mittels Ultraschallwellen zu messen.

Pinbelegung des Ultraschallsensors

Der Ultraschallsensor HC-SR04 verfügt über vier Anschlüsse:

VCC-Pin: Verbinden Sie diesen Pin mit VCC (5V)
GND-Pin: Verbinden Sie diesen Pin mit GND (0V)
TRIG-Pin: Dieser Pin empfängt einen Steuerimpuls vom Arduino Nano ESP32.
ECHO-Pin: Dieser Pin erzeugt einen Impuls, der der gemessenen Distanz zum Arduino Nano ESP32 entspricht.

image source: diyables.io

Wie ein Ultraschallsensor funktioniert

Siehe Wie der Ultraschallsensor funktioniert

Verdrahtungsdiagramm zwischen Ultraschallsensor und Arduino Nano ESP32

Der Schaltplan, wenn das Arduino Nano ESP32-Board über den USB-Anschluss mit Strom versorgt wird.

Arduino Nano ESP32 Ultraschallsensor-Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Der Schaltplan beim Betrieb des Arduino Nano ESP32-Boards über den Vin-Pin.

Arduino Nano ESP32 Ultraschallsensor Externe Stromversorgung Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

So programmiert man einen Ultraschallsensor

Generieren Sie einen 10-Mikrosekunden-Puls am Pin des ESP32, indem Sie die Funktionen digitalWrite() und delayMicroseconds() verwenden. Zum Beispiel Pin D2:

digitalWrite(D2, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(D2, LOW);

Misst die Pulsdauer (µs) am ESP32-Pin mittels der Funktion pulseIn(). Zum Beispiel Pin D3:

duration_us = pulseIn(D3, HIGH);

Entfernung (cm) berechnen:

distance_cm = 0.017 * duration_us;

Arduino Nano ESP32-Code

/* * Dieser Arduino Nano ESP32 Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Nano ESP32 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-ultrasonic-sensor */ #define TRIG_PIN D2 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin #define ECHO_PIN D3 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin float duration_us, distance_cm; void setup() { // begin serial port Serial.begin (9600); // Configure the trigger pin to output mode pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // Configure the echo pin to input mode pinMode(ECHO_PIN, INPUT); } void loop() { // Produce a 10-microsecond pulse to the TRIG pin. digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // Measure the pulse duration from the ECHO pin duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH); // calculate the distance distance_cm = 0.017 * duration_us; // print the value to Serial Monitor Serial.print("distance: "); Serial.print(distance_cm); Serial.println(" cm"); delay(500); }

Schnelle Schritte

Falls Sie Arduino Nano ESP32 zum ersten Mal verwenden, sehen Sie sich wie Sie die Umgebung für Arduino Nano ESP32 in der Arduino IDE einrichten.
Kopieren Sie den obigen Code und fügen Sie ihn in die Arduino IDE ein.
Kompilieren Sie den Code und laden Sie ihn auf das Arduino Nano ESP32-Board hoch, indem Sie in der Arduino IDE auf die Schaltfläche Upload klicken.

Wie man Code für Arduino Nano ESP32 mit der Arduino-IDE hochlädt

Seriellen Monitor in der Arduino IDE öffnen

Wie öffnet man den seriellen Monitor in der Arduino IDE?

Bewegen Sie Ihre Hand vor dem Ultraschallsensor
Sehen Sie die Entfernung vom Sensor zu Ihrer Hand im seriellen Monitor

COM6

Send

distance: 19.4 cm distance: 17.6 cm distance: 16.9 cm distance: 27.4 cm distance: 26.9 cm distance: 24.3 cm distance: 25.6 cm distance: 23.1 cm

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Zeilenweise Code-Erklärung

Der obige Arduino Nano ESP32-Code enthält eine zeilenweise Erklärung. Bitte lesen Sie die Kommentare im Code!

Wie man Rauschen aus Abstandsmessungen eines Ultraschallsensors filtert

Siehe Wie man Rauschen aus Messungen der Entfernung eines Ultraschallsensors filtert

Video Tutorial

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