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5.12 Mesure de distance

Le module ultrasonique est utilisé pour la mesure de distance ou la détection d’objets. Dans ce projet, nous allons programmer le module pour obtenir les distances des obstacles. En envoyant des impulsions ultrasoniques et en mesurant le temps qu’il faut pour qu’elles rebondissent, nous pouvons calculer les distances. Cela nous permet de mettre en œuvre des actions basées sur la distance ou des comportements d’évitement d’obstacles.

Composants requis

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est certainement pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom

ARTICLES DANS CE KIT

LIEN

Kit de démarrage ESP32

320+

ESP32 Starter Kit

Vous pouvez également les acheter séparément à partir des liens ci-dessous.

INTRODUCTION DES COMPOSANTS

LIEN D’ACHAT

ESP32 carte

Acheter

Extension de caméra ESP32

ACHETER

Fils de connexion

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Module Ultrasonique

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Pins disponibles

  • Pins disponibles

    Voici une liste des broches disponibles sur la carte ESP32 pour ce projet.

    Pour l’entrée

    IO13, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, I35, I34, I39, I36, IO4, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

    Pour la sortie

    IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

Schéma

../../_images/circuit_5.12_ultrasonic.png

L’ESP32 envoie un ensemble de signaux carrés à la broche Trig du capteur ultrasonique toutes les 10 secondes. Cela incite le capteur ultrasonique à émettre un signal ultrasonore de 40kHz. S’il y a un obstacle devant, les ondes ultrasonores seront réfléchies.

En enregistrant le temps écoulé entre l’envoi et la réception du signal, en le divisant par 2 et en le multipliant par la vitesse du son, vous pouvez déterminer la distance jusqu’à l’obstacle.

Câblage

../../_images/5.12_ultrasonic_bb.png

Code

Note

  • Ouvrez le fichier 5.12_ultrasonic.ino sous le chemin esp32-starter-kit-main\c\codes\5.12_ultrasonic.

  • Après avoir sélectionné la carte (ESP32 Dev Module) et le port approprié, cliquez sur le bouton Téléverser.

  • Toujours afficher « Unknown COMxx » ?

N’oubliez pas de définir le taux de communication série à 115200 baud.

Après le téléversement réussi du code, le moniteur série affichera la distance entre le capteur ultrasonique et l’obstacle devant.

Comment ça marche ?

Concernant l’application du capteur ultrasonique, nous pouvons vérifier directement la sous-fonction.

float readSensorData(){// ...}

  • La broche trigPin du module ultrasonique transmet un signal carré de 10µs toutes les 2µs.

    // Déclencher un signal bas avant d'envoyer un signal haut
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
// Envoyer un signal haut de 10 microsecondes à la broche trigPin
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
// Retourner au signal bas
digitalWrite(trigPin, LOW);

  • La broche echoPin reçoit un signal de niveau haut s’il y a un obstacle dans la portée et utilise la fonction pulseIn() pour enregistrer le temps écoulé entre l’envoi et la réception.

    unsigned long microsecond = pulseIn(echoPin, HIGH);

  • La vitesse du son est de 340 mètres par seconde, ce qui équivaut à 29 microsecondes par centimètre. En mesurant le temps qu’il faut pour qu’une onde carrée atteigne un obstacle et revienne, nous pouvons calculer la distance parcourue en divisant le temps total par 2. Cela nous donne la distance de l’obstacle à la source de l’onde sonore.

    float distance = microsecond / 29.00 / 2;

Notez que le capteur ultrasonique mettra en pause le programme lorsqu’il est en fonctionnement, ce qui peut causer des retards lors de l’écriture de projets complexes.