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초음파 센서로 거리재기 예제

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1. 초음파 센서?

음파를 쏘아서 반향되어 수집되는 음파까지의 시간차로 거리를 계산해 내는데 사용되는 센서입니다. 음속이 340m/s 정도 되니까 센서를 통해 응답이 오는 시간만 알면 초음파 센서 앞에 있는 사물까지의 거리를 잴 수 있습니다.

측정거리 : 2cm ~ 5m, 측정각도 : 15′, 측정 해상도 : 3mm

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2. 연결방법

초음파 센서를 보시면 4개의 핀이 있습니다. VCC, Trig, Echo, GND 입니다. 아두이노에 다음과 같이 연결합니다.

초음파 센서 아두이노
VCC 5V
Trig D2
Echo D3
GND GND

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3. 동작방법

아두이노에서 Trig(트리거) 핀으로 HIGH를 입력하면 초음파 모듈에서 40KHz 음파를 발사합니다.(10us 이상 HIGH 유지를 권장) 이때부터 Echo 핀은 High 상태가 되고, 음파가 되돌아와 수신되면 echo 핀이 다시 Low 상태가 됩니다. 이 간격에서 거리를 구하고 다시 2로 나누면 됩니다. (왕복이므로)

음파속도가 340m/s 이고 1cm 가는데 29us 가 걸립니다. 거리를 구하는 공식은

Distance = time / 29 / 2;

4. 코드 (스케치)

void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(2,OUTPUT); // 센서 Trig 핀
pinMode(3,INPUT); // 센서 Echo 핀
}

void loop()
{
long duration, cm;

  digitalWrite(2,HIGH); // 센서에 Trig 신호 입력
delayMicroseconds(10); // 10us 정도 유지
digitalWrite(2,LOW); // Trig 신호 off

  duration = pulseIn(3,HIGH); // Echo pin: HIGH->Low 간격을 측정
cm = microsecondsToCentimeters(duration); // 거리(cm)로 변환

  Serial.print(cm);
Serial.print(“cm”);
Serial.println();

  delay(300); // 0.3초 대기 후 다시 측정
}

long microsecondsToInches(long microseconds)
{
// According to Parallax’s datasheet for the PING))), there are
// 73.746 microseconds per inch (i.e. sound travels at 1130 feet per
// second).  This gives the distance travelled by the ping, outbound
// and return, so we divide by 2 to get the distance of the obstacle.
// See: http://www.parallax.com/dl/docs/prod/acc/28015-PING-v1.3.pdf
return microseconds / 74 / 2;
}

long microsecondsToCentimeters(long microseconds)
{
// The speed of sound is 340 m/s or 29 microseconds per centimeter.
// The ping travels out and back, so to find the distance of the
// object we take half of the distance travelled.
return microseconds / 29 / 2;
}

예제에 사용된 스케치는 아래에서 받으세요.메뉴 > 도구 > 시리얼 모니터 : 실행하셔서 측정된 거리 확인해보세요.

[wpdm_file id=7]

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