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- 거리 = 속력 x 시간 공식을 사용합니다.
- 거리 = 속력 X 시간
- 음파의 속력 = 340 m/s.
- 왕복거리 = 340 m/s X 측정시간
- 물체와의 거리(편도거리) = 340 m/s X 측정시간 ÷ 2.
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[아두이노 코딩] 초음파센서로 거리 측정, 장애물 인식하기, 아두이노 초음파센서(Ultrasonic Sensor) : 네이버 블로그
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초음파 센서로 거리 측정하기 : 네이버 블로그
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아두이노 초음파센서(Ultrasonic Sensor) – 3DEMP
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초음파 센서는 Trig핀에 연결된 압전소자에 전압을 가해서 초음파를 발생시키고 전방의 물체에 반사되서 돌아오는 음파를 Echo핀으로 받아서 전압을 발생시키는 구조 입니다. 목재, 콘크리트, 종이, 유리등의 단단한 물체는 초음파를 거의 100% 반사하지만 옷감과 같이 물질은 초음파를 흡수하기 때문에 정확한 측정값을 알기 어렵습니다.
그리고 초음파는 온도의 변화에도 결과값이 달라질 수 있기 때문에 정밀한 측정을 위해서는 온도에 따른 보정이 필요 합니다.
초음파를 거리로 계산하는 방법은 거리 = 속력 X 시간 공식을 이용합니다.
_____________________________________________________________________int trig = 2;
int echo = 3;
float duration;
float distance;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(trig,OUTPUT);
pinMode(echo,INPUT);
}void loop()
{
digitalWrite(trig,HIGH);
delay(10);
digitalWrite(trig,LOW);
duration = pulseIn(echo,HIGH); //pulseIn함수의 단위는 ms(마이크로 세컨드)
distance = ((34000*duration)/1000000)/2;
Serial.print(distance);
Serial.println( - Table of Contents:
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아두이노 초음파센서(Ultrasonic Sensor)
[아두이노기초-4] 초음파 센서로 거리 측정하기
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![[아두이노기초-4] 초음파 센서로 거리 측정하기](https://img1.daumcdn.net/thumb/R800x0/?scode=mtistory2&fname=https%3A%2F%2Fblog.kakaocdn.net%2Fdn%2FcI1p02%2FbtroSuj6n5k%2FpIiIiXyiQ5EtJMf3uYrLFK%2Fimg.png)
아두이노 예제 7. 초음파센서로 거리 측정 – 코딩런
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아두이노 예제 7 초음파센서로 거리 측정
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Arduino 아두이노 초음파(거리) 센서(ultrasounds sensor) 사용방법 :: IT-G-House
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- Most searched keywords: Whether you are looking for Arduino 아두이노 초음파(거리) 센서(ultrasounds sensor) 사용방법 :: IT-G-House 인터넷에 찾아보면 거리 센서라고 많이 검색되는데 초음파를 쏴서 돌아오는 시간을 계산해서 거리를 측정할 수 있는 예제가 많이 알려져서 그런 것 … 앞서 포스팅에서 온습도 센서(Temperature and Humidity sensor)만 가지고 아두이노의 기본적인 동작법이나 파일 저장법, 그래프 그리기, 엑셀(Excel)과 연동하는 방법들을 알아보았습니다. 그리고 인터넷(Interne..아두이노(Arduino) 비전공 입문자를 위한 아두이노 프로젝트
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Arduino 아두이노 초음파(거리) 센서(ultrasounds sensor) 사용방법
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아두이노와 초음파센서를 활용한 초음파거리계 | 싸이피아SCIPIA
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- Summary of article content: Articles about 아두이노와 초음파센서를 활용한 초음파거리계 | 싸이피아SCIPIA 초음파는 직선으로 발사하더라도 계속 퍼지므로 손실이 발생하게 되며 거리가 멀수록 손실은 커지게 됩니다. 일반적으로 초음파센서가 측정할 수 있는 최대 거리는 10미터 … …
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아두이노와 초음파센서를 활용한 초음파거리계
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아두 이노 초음파 센서 거리 측정
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- Summary of article content: Articles about 아두 이노 초음파 센서 거리 측정 이번에는 아두이노와 초음파 센서를 이용해서 거리를 측정해 보도록 하겠습니다. 초음파 센서란? 초음파란 사람의 귀에 들리지 않을 정도의 높은 주파수 (약 20 kHz … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 아두 이노 초음파 센서 거리 측정 이번에는 아두이노와 초음파 센서를 이용해서 거리를 측정해 보도록 하겠습니다. 초음파 센서란? 초음파란 사람의 귀에 들리지 않을 정도의 높은 주파수 (약 20 kHz …
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[아두이노 코딩] 초음파센서로 거리 측정, 장애물 인식하기, 아두이노 초음파센서(Ultrasonic Sensor)
아두이노 [아두이노 코딩] 초음파센서로 거리 측정, 장애물 인식하기, 아두이노 초음파센서(Ultrasonic Sensor) 엘듀 ・ URL 복사 본문 기타 기능 공유하기 신고하기 초음파센서로 거리 측정, 장애물 인식하기 아두이노 초음파센서(Ultrasonic Sensor) #엘라인 #엘라인에듀 #아두이노 #구미 #구미코딩교육 #구미무료교육 초음파센서 초음파센서(Ultrasonic Sensor)의 의미와 원리 사람이 들을 수 없는 20kHz 이상의 주파수를 가진 소리 를 ‘초음파’ 라고 하는데요 초음파센서는 이러한 초음파를 이용해서 앞쪽에 위치한 물체와의 거리를 인식하는 센서입니다. Vcc : 전압을 연결하는 곳 Trig : 초음파를 보내는 곳 Echo : 초음파를 받는 곳 Gnd : 디지털 그라운드 핀 초음파센서는 송신부(trig)에서 내보낸 초음파가 물체와 부딪혀서 돌아오게 되고 이때 반사된 초음파를 수신부(echo)에서 인식하는 원리이고, 송신부에서 출발한 초음파가 수신부로 돌아오기까지 걸린 시간을 측정해서 거리를 계산합니다. 설명을 그림으로 표현 해 볼까요? 초음파 센서가 거리를 계산하는 방법은 거리 = 속력 x 시간 공식을 사용합니다. (엘듀는…옛날옛적에 ‘거속시’ 로 외웠었는데…) 초음파의 속력은 340m/s , 송신부에서 내보낸 초음파가 수신부로 돌아오는 것은 왕복시간에 해당해요! 우리가 알고 싶은건 초음파센서에서 부터 물체까지의 거리니까 편도의 시간이 필요합니다. 그래서 측정시간에 ÷2를 해주어야 해요. 요약하면 아래의 수식과 같습니당 ; ) 거리 = 속력 X 시간 음파의 속력 = 340 m/s 왕복거리 = 340 m/s X 측정시간 물체와의 거리(편도거리) = 340 m/s X 측정시간 ÷ 2 이렇게 계산하는 것도 아두이노에서 코드를 작성해 주어야하는데요 코드를 같이 작성해 볼게요. 초음파센서 회로 연결 및 코드 작성하기 오늘 실습 해 볼 센서는 HC-SR04 입니다. 회로도를 참고해서 케이블을 연결 해볼까요? 초음파센서 회로도 HC-SR04 초음파 센서는 송신부와 수신부로 이루어져 있는 형태입니다. 데이터시트(data seat)를 살펴봤을때 효율적으로 물체를 인식하는 각도는 15도 정도, 물체인식 거리는 2~400cm입니다. int trig = 8; //Trig pin int echo = 9; //Echo pin void setup(){ pinMode(trig,OUTPUT); //trig 핀 모드 설정 pinMode(echo,INPUT); //echo 핀 모드 설정 Serial.begin(9600); //시리얼통신 시작, 통신속도 9600 } void loop() { float Length, distance; // Lengtg 와 distance 지역변수로 선언 // trigger 신호 발생 (10us) digitalWrite(trig, LOW); //초기화 delay(2); digitalWrite(trig, HIGH); // trigger 신호 발생 (10us) delay(10); digitalWrite(trig, LOW); // Echo 신호 입력 /*pulsein()는 아두이노 기본 함수로 입력신호가 High 또는 Low가 되는 시간을 측정해주는 함수, pulseIn 함수를 통해 echo핀에 초음파가 돌아오는 시간을 측정*/ Length = pulseIn(echo, HIGH); // 거리계산 // 거리를 계산하는 공식을 코딩, 10000는 cm로 단위변환을 위해 사용함 distance = ((float)(340 * Length) / 10000) / 2; // Serial 모니터로 출력 Serial.print(distance); Serial.println(” Cm”); //시리얼 모니터로 데이터를 보기위해서는 아두이노 창의 맨 오른쪽 돋보기 처럼 생긴 아이콘을 누르시면 새 창이 하나 떠요! // 1sec마다 출력 delay(1000); } 초음파 센서와 LED, 서보모터, 움직이는 로봇 등 초음파 센서는 메이커 작품을 만드는데 아주 활용도가 높답니다! 대표적으로는 주차를 할 경우 앞/뒤에서 삐비빅! 하고 물체와의 거리를 감지해주는 자동차 전/후방감지 센서가 있답니다. 초음파 센서가 사용된 엘라인 키드도 두 가지나 있는데요, 키트에 대해 궁금하신 분은 아래 링크를 참고해주세요. 3D설계/레이저커팅/코딩 전부 교육하는 엘라인 에듀! #구미 #구미교육 #엘라인 #엘라인교육 #2D/3D설계 #3D프린터 장비교육 #레이저 커팅 교육 #아두이노 교육 #메이커스 스페이스 #메이커스 교육 문의 070 4225 0145 인쇄
[아두이노기초-4] 초음파 센서로 거리 측정하기
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[아두이노기초-4] 초음파 센서로 거리 측정하기◆ 이번 시간에는 초음파 센서를 이용하여 거리를 구하는 방법을 알아보자
◆ 실생활 사용 예 : 거리측정기, 자동차 전/후방센서
<초음파센서 원리>
– 초음파 발신부에서 초음파를 쏴서 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하면 거리=속도X시간으로 거리측정이 가능
– 초음파는 사방으로 퍼지는 특성 때문에 거리가 멀어지면 반사되어 되돌아 오는 초음파의 양도 급속히 적어지게 됨
– 굴곡진 지형이거나 중간에 물체가 있을 경우는 정면에 보이는 물체외의 직진 거리가 아니고 중간에서 반사되어 오는 거리를 측정하게 되어 부정확한 거리측정이 된다. (정밀한 거리 측정을 위해서는 레이저처럼 직진성 빛을 사용하는 거리측정 방식 필요)
– 왕복이므로 거리 = (시간 X 속도) ÷ 2를 해줘야 한다.
초음파센서
<회로도>
– VCC : (+)극 5V 전원 연결
– Trig : 입력단자. 2번핀(D2)에 연결
– Echo : 출력단자. 3번핀(D3)에 연결
– GND : (-)극 GND에 연결
<소스코드>
int trig = 2; int echo = 3; void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); // 시리얼포트 통신속도 9600 설정 pinMode(trig, OUTPUT); // trigger(발신부)를 출력모드로 설정 pinMode(echo, INPUT); // echo(수신부)를 입력모드로 설정 } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: digitalWrite(trig, HIGH); // trig핀(2)에 1입력 delayMicroseconds(10); // 10us 대기 digitalWrite(trig, LOW); // trig핀(2)에 0입력 int distance = pulseIn(echo, HIGH)*340 / 2 / 10000; // 거리=시간X속도/2(왕복이므로) Serial.print(distance); // 거리 출력 Serial.println(“cm”); // “cm” 출력 delay(100); // 100ms=0.1s 지연 }
◆ 코드 설명
Serial.begin(9600) : 시리얼 통신의 통신속도는 300~115200으로 설정가능하지만, 보통 9600으로 설정함
pinMode(trig, OUTPUT) : 보드에서 사용할 디지털핀의 모드(입력, 출력) 설정.
2번 핀을 출력을 위한 모드로 설정 (trigger, 초음파 발신부)
pinMode(echo, INPUT) : 보드에서 사용할 디지털핀의 모드(입력, 출력) 설정.
3번 핀을 입력을 위한 모드로 설정 (echo, 초음파 수신부)
digitalWrite(trig, HIGH) : trig(2) 핀에 HIGH(1, ON)값을 부여 (10ms간 초음파 발신 ON)
delayMicroseconds(10) : 10ms 대기
digitalWrite(trig, LOW) : trig(2) 핀에 LOW(0, OFF)값을 부여 (초음파 발신 OFF)
pulseIn(echo, HIGH) : 설정신호(echo)인 수신부가 다시 입력받을때까지 걸리는 시간을 측정
반환값 – 설정 신호가입력될때까지의 시간을 반환, 신호 없으면 0 반환
[단위 : us(마이크로초)]거리 = 시간 X 속도 ÷ 2
= (pulseIn(echo,HIGH) X 340) ÷ 2
※ cm = 1[us] X [m/s] / 10000이므로 10000을 나눠줘야 한다.
Serial.print(distance) : 변수 distance 값을 출력, 한 줄 띄어쓰기 하지 않음
Serial.println(“cm”) : 문자열 cm 값을 출력, 한 줄 띄어쓰기 함
delay(100) : 100ms = 0.1초 후 다음 loop를 실행
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아두이노 예제 7. 초음파센서로 거리 측정
초음파(Ultrasonic)
초음파는 말 그대로 어떤 수준을 넘어서는 음파를 말 한다. 이 때 음파는 소리를 의미하고 인간의 가청 주파수는 20~20KHz이며, 그 이상의 주파수는 인간이 소리를 들을 수 없다. 이렇게 인간이 들을 수 있는 가청영역을 초월한다 하여 초음파라고 불린다.
초음파 센서(Ultrasonic Sensor)
초음파 센서는 이런 초음파의 성질을 이용하여 거리, 속도, 수위등을 측정할 수 있다.
초음파센서는 trig핀으로 음파를 쏘고, 벽이나 사물등에 음파가 닿으면 튕겨저 나오면서 메아리가 발생한다. 이 메아리는 ehco핀으로 들어간다. 즉, 초음파를 발생시켜 다시 튕겨져 나오는 시간을 계산하여 거리를 측정할 수있다.
HC-SR04Users_Manual.pdf
HCSR04.pdf
자세한 내용은 위의 HC-SR04(초음파 센서)의 메뉴얼과 데이터시트를 참고하면 된다. (물론 영어)
거리 측정
우리가 실습할 내용은 초음파 센서를 이용하여 특정 거리 안에 들어오면 led들을 켜는 실습을 할 것이다. 그럼 이 거리를 측정하기 위해서는 속력과 시간이 필요하다. ( 거리 = 속력 x 시간 )
소리(음파)의 속도는 1초당 340m를 갈 수 있으므로 속도는 340m/s이다.
초음파가 반사되어 돌아오는 시간은 cm단위로 구하려 하므로 위의 식을 이용하여
1cm(0.01m) = 340 / 시간
따라서 시간 = 0.01 / 340 이므로 약 29.41us가 나오게 된다. 그러므로 1cm를 이동하는데 걸리는 시간은 약 29us가 된다.
그러므로 초음파센서에서 측정된 값(이동하는데 걸린 시간) / 29 / 2를 해주어야 초음파 센서로부터의 거리를 구할 수 있다.
-정리-
이동하는데 걸린 시간(pulseIn 함수를 사용하므로 us시간으로 반환)
왕복하는데 걸린 시간을 반환했으므로 2로 나눠준다.
따라서 초음파 센서로부터의 거리 = pulseIn(echo, HIGH) / 29 / 2를 하면 우리가 원하는 거리를 cm단위로 측정할 수있다.
거리 측정 동영상 강의 해설 : 3분 52초부터
pulseIn(핀, 상태);
이번 예제의 가장 핵심적인 함수인 pulseIn(핀, 상태(HIGH or LOW));은 지정된 핀의 상태를 기다리다가 해당 상태가 되면 시간을 측정하기 시작하고 다시 상태가 바뀌면 시간 측정을 종료한다. 이 때 측정된 시간을 us(microsecond)로 반환한다. 이 반환된 값으로 거리를 측정하여 초음파 센서를 제어한다.
자세한 내용은 https://www.arduino.cc/en/Reference/pulseIn 공식홈페이지 레퍼런스를 참고하기 바란다.
실습 내용
초음파 센서를 이용하여 led를 도미노처럼 순서대로 켜고 끄기.
준비물
아두이노 보드, 브레드 보드, led 9개, 저항 330Ω 9개, 점퍼선 23개
회로도
소스 코드
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 int trig = 4 ; int echo = 3 ; int led[] = { 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11, 12, 13 }; //각 핀 변수로 설정 void setup () { pinMode (trig, OUTPUT ); pinMode (echo, INPUT ); //음파를 받아야 하니 INPUT으로 for( int i = 0 ; i < 9 ; i + + ) pinMode (led[i], OUTPUT ); //각 변수 출력으로 설정 Serial . begin ( 9600 ); //시리얼통신 시작 } void loop () { digitalWrite (trig, HIGH); delayMicroseconds( 10 ); digitalWrite (trig, LOW); //초음파를 발사! int duration = pulseIn(echo, HIGH); //초음파가 발사되면 물체까지의 시간을 측정하여 //변수 duration에 넣어준다. int dis = duration / 29 / 2 ; //측정된 시간을 cm단위로 바꿔준다. if (dis < 12 ) //거리가 12cm보다 가까워지면 digitalWrite (led[ 0 ], HIGH); //led[0]을 켜라 else //아니면 digitalWrite (led[ 0 ],LOW); // led[0]을 꺼줘라. if (dis < 11 ) digitalWrite (led[ 1 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 1 ],LOW); if (dis < 10 ) digitalWrite (led[ 2 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 2 ],LOW); if (dis < 9 ) digitalWrite (led[ 3 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 3 ],LOW); if (dis < 8 ) digitalWrite (led[ 4 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 4 ],LOW); if (dis < 7 ) digitalWrite (led[ 5 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 5 ],LOW); if (dis < 6 ) digitalWrite (led[ 6 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 6 ],LOW); if (dis < 5 ) digitalWrite (led[ 7 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 7 ],LOW); if (dis < 4 ) digitalWrite (led[ 8 ], HIGH); else digitalWrite (led[ 8 ],LOW); delay ( 100 ); // 0.1초대기 작동을 빠르게 하고 싶다면 delay를 // 낮춰주면 된다. } Colored by Color Scripter cs ex7_ultrasonic.ino 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 int trig = 4 ; int echo = 3 ; int led[] = { 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11, 12, 13 }; //각 핀 변수로 설정 void setup () { pinMode (trig, OUTPUT ); pinMode (echo, INPUT ); //음파를 받아야 하니 INPUT으로 for( int i = 0 ; i < 9 ; i + + ) pinMode (led[i], OUTPUT ); //각 변수 출력으로 설정 Serial . begin ( 9600 ); //시리얼통신 시작 } void loop () { digitalWrite (trig, HIGH); delayMicroseconds( 10 ); digitalWrite (trig, LOW); //초음파를 발사! int duration = pulseIn(echo, HIGH); //초음파가 발사되면 물체까지의 시간을 측정하여 //변수 duration에 넣어준다. int dis = duration / 29 / 2 ; //측정된 시간을 cm단위로 바꿔준다. for( int i = 12 ; i > 3 ; i – – ) // 12~4까지 1감소 실행 { if (dis < i) // 12~4까지 비교 digitalWrite (led[ 12 - i], HIGH); //12-i를 하면 이전 코드와 같은 동작을 하게된다. else digitalWrite (led[ 12 - i], LOW); //동영상강의를 참고하면 속 시원한 설명! } delay ( 100 ); // 0.1초대기 작동을 빠르게 하고 싶다면 delay를 // 낮춰주면 된다. } Colored by Color Scripter cs ex7_ultrasonic2.ino 결과 영상
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