一、超声波简介
超声波传感器模块上面通常有两个超声波元器件,一个用于发射,一个用于接收,电路板上有4个引脚,分别是VCC(正极),Trig(触发),Echo(回应),Gnd(接地即0V),主要的参数如下:
工作电压与电流:5V,15mA
感测距离:2-400cm
感测角度:不大于15°
被测物的面积不要小于50cm2,并且尽量平整

触发信号是Trig口,先给Trig口一个低电平,再给10us的高电平,超声波才开始工作。
模块内部发出信号就是Trig口发出的波形。
发波过程中Echo处于高电平,从而可以算出波在空气中的时间。
二、相关API
(1)struct timeval结构体
struct timeval是linux系统中关于时间的一个系统内部结构体,在头文件“time.h”中,原型是:
struct timeval
{
__time_t tv_sec; /* 秒 */
__suseconds_t tv_usec; /* 微秒*/
};
(2)函数gettimeofday
头文件:#include <sys/time.h>
函数原型:
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
第一个参数是函数返回的是1970年0:00:00到现在经过的秒数,第二个参数这里没有用,一般填NULL。
(3)延时函数
delay(ms):毫秒级
delayMicroseconds(us):微妙级
(4)时间的换算:
1s = 1000 ms
1 ms = 1000 us
1s = 1000000 us
三、代码
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#define Trig 4
#define Echo 5
void chaoshengboInit(void)
{
pinMode(Echo, INPUT);//检测波什么时候发什么时候回来设置端口为输入
pinMode(Trig, OUTPUT);//触发脉冲设置端口为输出
}
float disMeasure(void)//测距原理
{
struct timeval tv1;
struct timeval tv2;
long start, stop;
float dis;
digitalWrite(Trig, LOW);//先让脉冲处于低平稳
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(Trig, HIGH);//再拉高
delayMicroseconds(10); //发出超声波脉冲
digitalWrite(Trig, LOW);//拉低至平稳
while ((digitalRead(Echo) != 1));
gettimeofday(&tv1, NULL); //获取当前时间,开始接收到返回信号的时候
while (!(digitalRead(Echo) == 0));
gettimeofday(&tv2, NULL); //获取当前时间,最后接收到返回信号的时候
start = tv1.tv_sec * 1000000 + tv1.tv_usec; //微秒级的时间,开始发波的时间
stop = tv2.tv_sec * 1000000 + tv2.tv_usec;//波返回来的时间
dis = (float)(stop - start) / 1000000 * 34000 / 2; //计算时间差求出距离
return dis;
}
int main(void)
{
float dis;//用来存放测试的距离
if (wiringPiSetup() == -1) { //硬件端口初始化
printf("setup wiringPi failed !");
return -1;
}
chaoshengboInit();//调用超声波函数
while (1) {//不断地测距
dis = disMeasure();
printf("distance = %0.2f cm\n", dis);
delay(1000);
}
return 0;
}
学习笔记,仅供参考