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【 아두이노 센서#21】 HC-SR04 초음파 센서 다루기 #2

 이번 시간은 초음파 센서 다루기 두 번째 시간으로, 초음파 경보회로를 만들어보려한다. 지난시간 초음파 센서를 이용해서 거리값을 계산해 낼 수 있었다. 이번시간은 이 거리값을 이용해서 특정 거리 영역으로 인지되면 경보음을 울리는 회로를 구성해보려 한다. 그리고 마치 자동차 범퍼에 달려 있는 접근 경보 센서 회로 처럼, 가까이 근접할 수록 신호음과 불 빛을 더 빨리 울리도록 해볼 것이다. 

▶ 선수 학습 :

  1. 초음파 센서 다루기 #1        강좌보기클릭☜

▶ 실습에 사용되는 부품 자료 ( HC-SR04 ) 

▶ 실습 목표 :  

1. 초음파 신호의 반사된 시간을 이용해서 물체까지의 거리값을 계산할 수 있다.

2. 물체가 일정거리(40cm) 이하로 감지가 되면 경보음과 함께 LED가 깜빡이게 하고, 가까울 수록 점점 더 빠르게 반응 하도록 프로그래밍 한다. 

3. 실습1은 스피커와 LED를 같이 묶어 포트 하나로 간단히 제어 해 볼 것이고, 실습2는 포트 두 개를 사용하여 각각 제어 해 볼 것이다(출력 공급이 조금 더  좋아짐)

▶ 실습 회로도면 :

  (이미지 클릭하면 확대 가능)

※ 아두이노 포트의 작은 출력으로 소리와 함께 LED를 작동 시키기 때문에, 기본적으로 소리가 작게 날 수 있으며, 스피커는 와트(w) 수가 작은 것을 사용해야 들을 수 있다. 또한 진동판을 전류로 울려서 소리를 내는 방식의 스피커 보다는 피에조 타입의(압전) 스피커를 사용하는 것이 좋다.

※ 본 실습 처럼 단순한 음을 듣기 위한 회로에서는 스피커의 극성 구분은 크게 의미가 없다. 

▶ 프로그램 코드 및 설명 : 

/*  초음파 센서(HC-SR04 모듈)로 물체와의 거리측정하기 */

int distance;

int triggerPin = 7;

int echoPin = 6;

int alertPin=3;    //   스피커 & LED 연결 핀 설정

void setup( )  {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(triggerPin, OUTPUT);  // 트리거 핀을 출력으로 설정

  pinMode(echoPin, INPUT);       // 에코 핀을 입력으로 설정

}

void loop( ) {

 digitalWrite(triggerPin, LOW);    // 트리거 핀 초기화

  digitalWrite(echoPin, LOW);      //  에코 핀 초기화

  delayMicroseconds(2);

  // 트리거 핀으로 10 us의 펄스를 발생

  digitalWrite(triggerPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(triggerPin, LOW);

  // 에코 핀 입력으로부터 거리 값을  cm 단위로 계산

  distance = pulseIn(echoPin, HIGH) / 58;

  Serial.println("Distance(cm) = " + String(distance));

  delay(1000);

  distance = distance>100? 100:distance;//100이상의 값은 모두100

  if (distance < 40) {       //  40 이하의 값부터 경보 시작

    digitalWrite(alertPin,HIGH);

    delay(10);

   digitalWrite(alertPin,LOW);

   delay(distance); // 거리가 가까울수록  음이 빨라지도록 딜레이값을 조정

   }

}

▶ 실습 1 실행영상:  

(전체화면 보기로 보세요)

▶ 아두이노 파일(다운) :

Ultrasonic01_Basic.ino

▶ 프로그램 코드 및 설명 : 

int distance;

int alertLED=9;   //   LED  연결 포트

int alertBuzz=8; //   Buzzer  연결 포트

int triggerPin = 7;

int echoPin = 6;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(alertLED, OUTPUT);    // 경보용 LED포트를 출력으로 설정

  pinMode(alertBuzz, OUTPUT);   // 경보용 Buzzer를 출력으로 설정

  pinMode(triggerPin, OUTPUT);  // 트리거 핀을 출력으로 설정

  pinMode(echoPin, INPUT);         // 에코 핀을 입력으로 설정

}

void loop() {

 digitalWrite(triggerPin, LOW);    // 트리거 핀 초기화

  digitalWrite(echoPin, LOW);      //  에코 핀 초기화

  delayMicroseconds(2);

//   ----- 트리거  핀으로 10us의 펄스를 발생  -----

 digitalWrite(triggerPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(triggerPin, LOW);

//---------------------------------------

  distance = pulseIn(echoPin, HIGH) / 58; //  거리값

 distance = distance>100? 100:distance;//100이상의 값은 모두100

if (distance < 40) {      //  40cm 미만 값 부터 경고음(Led) 시작

    digitalWrite(alertLED,HIGH);

    digitalWrite(alertBuzz,HIGH);

    delay(10);

    digitalWrite(alertLED,LOW);

    digitalWrite(alertBuzz,LOW);

    delay(distance);

 }

  Serial.println(String(distance)+"(cm)");

  delay(10);

}

▶ 실습 2 실행영상:  

(전체화면 보기로 보세요)

▶ 아두이노 파일(다운) :

Ultrasonic_buzzer2.ino

【 아두이노 센서#20】 HC-SR04 초음파 센서 다루기 #1

 이번 시간 부터, 아두이노에서 가장 활용도가 높은 초음파 센서를 다루어 보려고 한다. 앞으로 라즈이노에서 올리는 실습을 보면서, 차근 차근 하나씩 해보면 생각만큼 복잡하지 않으며 아두이노가 더욱 재미 있어질 것이다. 

게다가 초음파 센서를 이용하여 다양한 응용작품을 만들어 보려고 한다. 

▶ 선수 학습 :

  특별한 선수학습 없음

▶ 실습에 사용되는 부품 자료 ( HC-SR04 ) 

▶ 실습 목표 :  

1. 초음파 센서의 구동 원리에 대해 이해한다. 

2. 초음파 신호의 반사된 시간을 이용해서 물체까지의 거리값을 계산할 수 있다.

3. 측정된 값을 시리얼 모니터상에 거리값(cm)으로 표시한다.

▶ 실습 회로도면 :

  (이미지 클릭하면 확대 가능)

▶ 프로그램 코드 및 설명 : 

/*  초음파 센서(HC-SR04 모듈)로 물체와의 거리측정하기 */

int distance;

int triggerPin = 7;

int echoPin = 6;

void setup( )  {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(triggerPin, OUTPUT);  // 트리거 핀을 출력으로 설정

  pinMode(echoPin, INPUT);       // 에코 핀을 입력으로 설정

}

void loop( ) {

 digitalWrite(triggerPin, LOW);    // 트리거 핀 초기화

  digitalWrite(echoPin, LOW);      //  에코 핀 초기화

  delayMicroseconds(2);

  // 트리거 핀으로 10 us의 펄스를 발생

  digitalWrite(triggerPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(triggerPin, LOW);

  // 에코 핀 입력으로부터 거리 값을  cm 단위로 계산

  distance = pulseIn(echoPin, HIGH) / 58;

  Serial.println("Distance(cm) = " + String(distance));

  delay(1000);

}

▶ 실행 영상:  【 시리얼 모니터 화면 】

▶ 아두이노 파일(다운) :

Ultrasonic.ino