在本教學中，我們將學習如何使用Arduino的超音波感測器進行距離測量。這包括理解物理公式並將其應用於程式碼中，以實現準確的距離估計。

Arduino Uno

使用Arduino超音波感測器測距：實現精確的距離估計

Ultrasonic distance sensor 4pin

使用Arduino超音波感測器測距：實現精確的距離估計

背景知識

在物理學中，速度的基本公式是 v = d/t，其中 v 是速度， d 是距離， t 是時間。通過移項計算，我們得到 d = v x t，即距離等於速度乘以時間。在標準大氣壓和15℃的條件下，空氣中的音速約為343.2公尺/秒。

一豪秒等於千分之一秒

一微秒等於百萬分之一秒。

步驟

物理公式

使用超音波感測器進行距離測量的基本公式是：
距離 = 延遲時間 × 0.034 / 2

其中：
- 延遲時間：超音波從感測器發射到接收回波的時間，以毫秒為單位。
- 0.034：聲波在空氣中的傳播速度，以公尺/秒為單位。
- 2：考慮聲波從感測器發射後撞到物體並反彈回來的過程，需要除以2得到單程距離。
在Arduino中實現

在Arduino程式碼中，我們使用 pulseIn 函數測量回波時間，然後套用上述公式計算距離。

整個流程如下：
1. 產生一個10微秒的脈衝觸發超音波發射。
2. 通過 pulseIn 函數測量回波的時間。
3. 使用上述公式計算距離。
4. 透過腳位輸出距離。

使用 Arduino 與 4pin 超音波距離感測器測距：實

const int triggerPin = A1; // 超音波感測器的觸發腳位
const int echoPin = A0; // 超音波感測器的回波腳位

void setup() {
Serial.begin(9600); // 設定串口通信速率為9600 bps
pinMode(triggerPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
// 產生一個10微秒的觸發脈衝
digitalWrite(triggerPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(triggerPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(triggerPin, LOW);

// 使用pulseIn函數測量回波的時間
long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

// 計算距離，距離 = 延遲時間 × 聲波在空氣中的傳播速度 / 2
float distance = duration * 0.034 / 2;

// 顯示距離
Serial.print("Distance: ");
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm");

delay(1000); // 延遲1秒再進行下一次測量
}

以積木寫成程式