超声波传感器，特别是HC-SR04超声波传感器，在电子爱好者中非常受欢迎，经常用于各种项目，如避免机器人，距离测量，接近检测等。在这个项目中，我们将了解HC-SR04超声波，并了解如何用Raspberry Pi接口一个。
大纲
概述
HC-SR04超声波传感器以套筒模块的形式销售，因为它可以准确地用于测量2厘米至400厘米的距离，其精度为3mm。
这种超声波传感器的范围似乎非常少，但是它足以用于它在即避免的邻近检测和障碍物中。
我已经使用了这个超声传感器，我以前的几个项目，例如：便携式超声范围仪表和障碍避免机器人。
覆盆子PI超声波传感器接口与接口LED，按钮，LCD，电机等不同。这是因为HC-SR04超声波传感器的输出处于5V逻辑电平，而覆盆子PI在3.3V逻辑电平上工作。
超声传感器的简短说明
如果您根据超声传感器模块参考先前的项目，我已经简要讨论了该模块的工作。在继续使用Raspberry Pi超声传感器界面之前，我们将再次简短注意。
HC-SR04超声波传感器（或任何用于该物质的超声波传感器），适用于类似于雷达和声音的原理，即通过捕获反射信号来分析信号并分析目标。
HC-SR04超声波传感器如何运作？
在进入超声波传感器的工作之前，请允许我们看到HC-SR04超声波传感器的零件和引脚。
它基本上由三个部分组成：超声波发射器，控制电路和超声波接收器。即将到达HC-SR04传感器的引脚，它只有四个引脚即VCC，Trig（触发），回波（回声）和GND。
这里描述了超声波传感器背后的基本原理。传感器中的超声波发射器产生40 kHz超声波。然后，该信号通过空气传播，如果在其路径中存在任何障碍，则信号击中对象并反弹。
然后由超声波接收器收集该反弹信号。根据信号的旅行时间，您可以根据已经知道声音的速度计算对象的距离。
如何计算距离？
我们现在将看到如何使用HC-SR04超声波传感器测量对象的距离。为了发送40 kHz超声波，超声波传感器的触发销必须保持高，最小持续时间为10μs。
在此之后，超声波发射器将以40kHz在40kHz中传输8脉冲的8脉冲。立即，传感器中的控制电路将改变回波引脚的状态为高。该引脚保持高，直到超声波击中物体并返回超声波接收器。
根据回声引脚保持较高的时间，您可以计算传感器和对象之间的距离。
例如，如果我们计算回声高达588μs的时间，那么您可以在声音速度的帮助下计算距离，这等于340m / s。
距离=声音速度/（时间/ 2）= 340m / s /（588μs/ 2）= 10cm。
覆盆子PI超声波传感器接口
现在我们已经看到了HC-SR04超声波传感器的工作原理，我们将继续与覆盆子PI接口。在进行连接之前，必须注意覆盆子PI在3.3V逻辑下工作，而HC-SR04超声波传感器在5V下工作。
Raspberry Pi需要读取回声引脚来计算时间，因此必须将相应的raspberry pi上的GPIO引脚配置为输入，因此，在将回声引脚连接到Raspberry Pi之前，必须将其提供给级别转换器。
有关此的更多信息，请在电路设计部分中提供。
电路原理图
以下图像显示了覆盆子PI和HC-SR04超声波传感器之间的连接。该电路图由Fritzing软件进行。
所需的组件
- 覆盆子PI 3型号b
- HC-SR04超声波传感器
- 680Ω电阻（1/4瓦）
- 1.5kΩ电阻（1/4瓦）
- 连接电线
- 迷你面包板
- 电源供应
- 电脑
电路设计
将HC-SR04超声传感器的触发引脚连接到物理引脚16，即覆盆子PI的GPIO23。使用680Ω和1.5kΩ电阻的组合将回声引脚转换为3.3V逻辑（大约），并将其连接到物理引脚18，即Raspberry Pi的GPIO24。
最后，从覆盆子PI引脚提供+ 5V和GND连接到超声波传感器。
代码
以下Python脚本用于HC-SR04超声波传感器和覆盆子PI接口。
在职的
这里实现了一个简单的项目，我们已经看到了如何将HC-SR04超声传感器与Raspberry Pi接口。该项目的工作已经在HC-SR04 Ultrasonic传感器的如何工作部分中进行了解释。
一个简单的计算程序以python编写，以检测到回声引脚的高位并产生等效距离。
应用程序
在这个项目中，我们已经看到了如何用覆盆子PI接口HC-SR04超声波传感器。此设置可以在很多应用程序中使用：
- 避免障碍
- 接近检测
- 距离测量
- 范围仪表
