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激光測距傳感器制作視頻教程，從零開始打造精準測量工具

  • 時間：2024-06-15 06:25:37
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引言：

激光測(ce)距傳感器是(shi)(shi)一(yi)種非常實(shi)用(yong)的測(ce)量工具，可(ke)以用(yong)于距離(li)、位移(yi)和(he)速(su)度等多(duo)方面的測(ce)量。本文將(jiang)通(tong)過(guo)一(yi)個制(zhi)作視頻教程，教你(ni)如何從零開(kai)始制(zhi)作一(yi)個激光測(ce)距傳感器，讓你(ni)輕(qing)松掌握這(zhe)項技(ji)能。無(wu)論你(ni)是(shi)(shi)科技(ji)愛(ai)好者(zhe)、DIY愛(ai)好者(zhe)還(huan)是(shi)(shi)學生，都可(ke)以嘗(chang)試制(zhi)作一(yi)個屬于自(zi)己(ji)的激光測(ce)距傳感器。

一、所需材料與設備

在制作激(ji)光測距傳感器(qi)之前，我們需要了解所需的材料和設(she)備清(qing)單(dan)。以下是一份簡單(dan)的材料與設(she)備清(qing)單(dan)供你參考：

1. 激光(guang)測距(ju)模(mo)塊(如HC-SR04)

2. 5V穩壓電源模塊

3. 1KΩ電阻(zu)1個

4. 杜邦線若干

5. Arduino UNO開發板

6. LED燈數個

7. 面包板若干

8. 電烙鐵或焊接(jie)臺

9. 萬用表

二、硬件連接與調試

在開(kai)始(shi)制作激光測(ce)距(ju)傳(chuan)感器之前，我們(men)需要(yao)先將硬(ying)件連(lian)接(jie)起來。以(yi)下(xia)是硬(ying)件連(lian)接(jie)的基本步驟(zou)：

1. 將紅色LED的(de)正極通(tong)過杜(du)邦線連(lian)接到Arduino的(de)數字(zi)引腳(jiao)13上，負極連(lian)接GND;

2. 將綠色(se)LED的正極通(tong)過杜(du)邦線連接(jie)到(dao)Arduino的數字引腳12上(shang)，負(fu)極連接(jie)GND;

3. 將5V穩(wen)壓電(dian)源模塊(kuai)的輸出(chu)引(yin)腳通過杜邦線連接到Arduino的5V引(yin)腳上；

4. 將1KΩ電(dian)阻的(de)一端連接到5V穩壓電(dian)源模塊的(de)輸入引腳上(shang)，另一端連接到Arduino的(de)GND引腳上(shang)；

5. 將激光測距(ju)模塊的(de)VCC引(yin)腳通(tong)過杜邦線連(lian)接(jie)到(dao)Arduino的(de)5V引(yin)腳上，GND引(yin)腳連(lian)接(jie)到(dao)Arduino的(de)GND引(yin)腳上；

6. 將激光測距(ju)模塊的(de)Trig引(yin)腳通過杜(du)(du)邦(bang)線(xian)(xian)連(lian)接到Arduino的(de)數字(zi)引(yin)腳9上，Echo引(yin)腳通過杜(du)(du)邦(bang)線(xian)(xian)連(lian)接到Arduino的(de)數字(zi)引(yin)腳10上。

完成以上步驟(zou)后，我們需要(yao)(yao)對電(dian)(dian)路進行測試。首先打開(kai)面包板(ban)，檢查各個(ge)元件是否正確連接(jie)(jie)。然(ran)后將(jiang)電(dian)(dian)烙鐵加熱并焊接(jie)(jie)到位(wei)，觀察LED指示(shi)(shi)燈(deng)的變化。如果紅色(se)LED閃爍表示(shi)(shi)電(dian)(dian)路正常；綠色(se)LED閃爍表示(shi)(shi)信號不穩定，需要(yao)(yao)調整(zheng)激(ji)光測距模塊(kuai)與(yu)Arduino之(zhi)間(jian)的距離。最后將(jiang)電(dian)(dian)路放入面包板(ban)中，完成整(zheng)個(ge)組裝過(guo)程。

三、程序編寫與上傳

為(wei)了讓激光(guang)測距傳(chuan)感(gan)器能(neng)夠實現精準的測量功能(neng)，我們需要編寫相應的程序(xu)并將(jiang)其上傳(chuan)到Arduino UNO開發板(ban)上。以(yi)下是一個簡單(dan)的程序(xu)示例：

```cpp

#include // 引入FastServo庫控(kong)制(zhi)舵機

#include // 引入NewPing庫進(jin)行(xing)激(ji)光(guang)測距(ju)

#define TRIG_PIN 9 // 定義Trig引(yin)腳為數字引(yin)腳9

#define ECHO_PIN 10 // 定(ding)義(yi)Echo引(yin)腳為數字引(yin)腳10

#define MAX_DISTANCE 200 // 最(zui)大測量距離，單位：厘米(根據實際情況調整)

FastServo myservo; // 創建舵(duo)機對(dui)象

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // 創建NewPing對象

uint32_t duration; // 存(cun)儲(chu)測(ce)量時間

float distance; // 存儲測量距離

void setup() {

pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // 設置Trig引腳為輸出(chu)模式(shi)

pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // 設置Echo引腳為輸入模式

Serial.begin(9600); // 初始化(hua)串口通(tong)信波特率為9600

}

void loop() {

delay(50); // 等待(dai)50毫秒后進行(xing)下(xia)一次測(ce)量

myservo.attach(75); // 將舵(duo)機轉動至指定角(jiao)度(可根據實際需求調(diao)整)

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // 發(fa)送觸發(fa)信號(hao)前(qian)先拉低Trig引腳上的電平

delayMicroseconds(2); // 等待(dai)2微秒后發(fa)送高電平信(xin)號觸發(fa)激光測距模塊

digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH); // 在發送高電平時(shi)保持一段時(shi)間(可根據實際需(xu)求調整)

delayMicroseconds(10); // 在發送高電平信(xin)號后的10微(wei)秒內(nei)等(deng)待回波信(xin)號的到來(lai)

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // 發送低電(dian)平信號結束測量過(guo)程(可根據實際需求調整)

while (digitalRead(ECHO_PIN) == HIGH) delayMicroseconds(1); // 當(dang)Echo引腳接(jie)收(shou)到高電平(ping)時(shi)持續等待(dai)直到變為低電平(ping)為止，以計算(suan)回波信號的時(shi)間差(cha)來求得(de)距離值(可根據實際需求調(diao)整)

duration = micros(); // 獲取回波信號的(de)時間差并將其轉(zhuan)換為微秒(miao)單(dan)位存儲在(zai)duration變(bian)量中(可根據實(shi)際(ji)需求調整)

distance = sonar.ping_cm(); // 通過NewPing對象調(diao)用ping方法(fa)獲取距(ju)離值并將(jiang)其存儲在distance變量中(可(ke)根(gen)據(ju)實際需求調(diao)整)

Serial.print("Distance:"); // 在(zai)串口監視器(qi)上顯示"Distance:"提示信息(可(ke)根(gen)據實際需求調整)

Serial.println(distance); // 在串口監(jian)視器上顯示測(ce)量得到的距離(li)值(zhi)(可根據實際需求調整)

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