.. note:: Hallo und willkommen in der SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasten-Gemeinschaft auf Facebook! Tauchen Sie tiefer ein in die Welt von Raspberry Pi, Arduino und ESP32 mit anderen Enthusiasten. **Warum beitreten?** - **Expertenunterstützung**: Lösen Sie Nachverkaufsprobleme und technische Herausforderungen mit Hilfe unserer Gemeinschaft und unseres Teams. - **Lernen & Teilen**: Tauschen Sie Tipps und Anleitungen aus, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern. - **Exklusive Vorschauen**: Erhalten Sie frühzeitigen Zugang zu neuen Produktankündigungen und exklusiven Einblicken. - **Spezialrabatte**: Genießen Sie exklusive Rabatte auf unsere neuesten Produkte. - **Festliche Aktionen und Gewinnspiele**: Nehmen Sie an Gewinnspielen und Feiertagsaktionen teil. 👉 Sind Sie bereit, mit uns zu erkunden und zu erschaffen? Klicken Sie auf [|link_sf_facebook|] und treten Sie heute bei! .. _2.2.8_c: 2.2.8 Ultraschallsensor Modul ============================= Einführung ---------- Das Ultraschallsensor-Modul verwendet Ultraschall, um Objekte präzise zu erkennen und Entfernungen zu messen. Es sendet Ultraschallwellen aus und wandelt diese in elektronische Signale um. Benötigte Komponenten --------------------- Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten. .. image:: ../img/list_2.2.5.png Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link: .. list-table:: :widths: 20 20 20 :header-rows: 1 * - Name - ARTIKEL IN DIESEM KIT - LINK * - Raphael Kit - 337 - |link_Raphael_kit| Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen. .. list-table:: :widths: 30 20 :header-rows: 1 * - KOMPONENTENBESCHREIBUNG - KAUF-LINK * - :ref:`cpn_gpio_board` - |link_gpio_board_buy| * - :ref:`cpn_breadboard` - |link_breadboard_buy| * - :ref:`cpn_wires` - |link_wires_buy| * - :ref:`cpn_ultrasonic_sensor` - |link_ultrasonic_buy| Schaltplan ---------- .. image:: ../img/image329.png Experimentelle Verfahren ------------------------ **Schritt 1:** Bauen Sie den Schaltkreis. .. image:: ../img/image220.png **Schritt 2:** Gehen Sie zum Ordner des Codes. .. raw:: html .. code-block:: cd ~/raphael-kit/c/2.2.8/ **Schritt 3:** Kompilieren Sie den Code. .. raw:: html .. code-block:: gcc 2.2.8_Ultrasonic.c -lwiringPi **Schritt 4:** Führen Sie die ausführbare Datei aus. .. raw:: html .. code-block:: sudo ./a.out Nachdem der Code ausgeführt wurde, erkennt das Ultraschallsensor-Modul die Entfernung zwischen dem vorausliegenden Hindernis und dem Modul selbst, und der Entfernungswert wird auf dem Bildschirm angezeigt. .. note:: Wenn es nach dem Ausführen nicht funktioniert oder die Fehlermeldung "wiringPi.h: No such file or directory" erscheint, beziehen Sie sich bitte auf :ref:`install_wiringpi`. **Code** .. code-block:: c #include #include #include #define Trig 4 #define Echo 5 void ultraInit(void) { pinMode(Echo, INPUT); pinMode(Trig, OUTPUT); } float disMeasure(void) { struct timeval tv1; struct timeval tv2; long time1, time2; float dis; digitalWrite(Trig, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(Trig, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(Trig, LOW); while(!(digitalRead(Echo) == 1)); gettimeofday(&tv1, NULL); while(!(digitalRead(Echo) == 0)); gettimeofday(&tv2, NULL); time1 = tv1.tv_sec * 1000000 + tv1.tv_usec; time2 = tv2.tv_sec * 1000000 + tv2.tv_usec; dis = (float)(time2 - time1) / 1000000 * 34000 / 2; return dis; } int main(void) { float dis; if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print message to screen printf("setup wiringPi failed !"); return 1; } ultraInit(); while(1){ dis = disMeasure(); printf("%0.2f cm\n\n",dis); delay(300); } return 0; } **Code-Erklärung** .. code-block:: c void ultraInit(void) { pinMode(Echo, INPUT); pinMode(Trig, OUTPUT); } Initialisierung des Ultraschall-Pins; dabei wird Echo auf Eingang und Trig auf Ausgang gesetzt. .. code-block:: c float disMeasure(void){}; Diese Funktion dient zur Realisierung der Funktion des Ultraschallsensors durch Berechnung der zurückgegebenen Erfassungsentfernung. .. code-block:: c struct timeval tv1; struct timeval tv2; Struct timeval ist eine Struktur zur Speicherung der aktuellen Zeit. Die vollständige Struktur lautet wie folgt: .. code-block:: c struct timeval { __time_t tv_sec; /* Seconds. */ __suseconds_t tv_usec; /* Microseconds. */ }; Hierbei steht tv_sec für die Sekunden, die Epoch bei der Erstellung von struct timeval verbracht hat. Tv_usec steht für Mikrosekunden oder einen Bruchteil von Sekunden. .. code-block:: c digitalWrite(Trig, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(Trig, LOW); Ein 10us Ultraschallimpuls wird ausgesendet. .. code-block:: c while(!(digitalRead(Echo) == 1)); gettimeofday(&tv1, NULL); Diese leere Schleife dient dazu sicherzustellen, dass beim Senden des Trigger-Signals kein störendes Echo-Signal vorhanden ist und dann die aktuelle Zeit zu erfassen. .. code-block:: c while(!(digitalRead(Echo) == 0)); gettimeofday(&tv2, NULL); Diese leere Schleife stellt sicher, dass der nächste Schritt nicht durchgeführt wird, bis das Echo-Signal empfangen wird und dann die aktuelle Zeit erfasst wird. .. code-block:: c time1 = tv1.tv_sec * 1000000 + tv1.tv_usec; time2 = tv2.tv_sec * 1000000 + tv2.tv_usec; Umwandlung der von struct timeval gespeicherten Zeit in eine vollständige Mikrosekunden-Zeit. .. code-block:: c dis = (float)(time2 - time1) / 1000000 * 34000 / 2; Die Entfernung wird anhand des Zeitintervalls und der Schallgeschwindigkeit berechnet. Die Schallgeschwindigkeit in der Luft beträgt: 34000cm/s. Phänomen-Bild -------------------- .. image:: ../img/image221.jpeg