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超音波距離センサーHC-SR04の徹底解説: 初心者でも簡単に使いこなせる


 

超音波距離センサーHC-SR04は、驚くほど使い勝手がよく、低コストで正確な測定が可能なモジュールです。本記事では、このモジュールの仕組み、使用方法、応用例について詳しく解説していきます。初心者の方でも、この記事を読めば超音波距離センサーを自在に使いこなせるようになるでしょう。

HC-SR04とは？

HC-SR04は、超音波を発射して物体の距離を測定する超音波距離センサーです。超音波とは、人間の耳には聞こえないほどの周波数の音波のことです。物体に当たると反射され、その時間を測定することで距離を算出しています。

このモジュールは、Arduinoやその他のマイコンと簡単に接続できるようになっています。また、低価格で入手できるため、さまざまな用途に活用することができます。

HC-SR04の仕組み

HC-SR04は、次の手順で距離を測定します。

  • Trig（トリガー）ピンにパルスを送信
  • 超音波を発射
  • 超音波が物体に当たって反射されるのを待つ
  • Echo（エコー）ピンにパルスが返ってくるまで時間を測定
  • 時間から距離を算出

HC-SR04の使用方法

HC-SR04を使用するには、次の手順に従います。

  1. Trigピンをデジタル出力ピンに接続
  2. Echoピンをデジタル入力ピンに接続
  3. GNDピンをGNDに接続
  4. VCCピンを5Vに接続

次に、Arduinoで次のスケッチをアップロードします。

#define trigPin 13
#define echoPin 12
void setup() {
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}
void loop() {
// Trigピンに10マイクロ秒のパルスを送信
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
// エコーピンのパルスを待機
long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
// 距離を計算
float distance = duration * 0.034 / 2;
// 結果を出力
Serial.print("距離: ");
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm");
delay(100);
}

応用例

HC-SR04は、次のようなさまざまな用途に使用できます。

  • ロボットの障害物検知
  • 自動ドアの開閉
  • 水位の測定
  • 対象物の追跡
  • 非接触測定

結論

HC-SR04は、使い勝手がよく、多用途性の高い超音波距離センサーです。この記事で説明した手順に従えば、初心者の方でも簡単に使用することができます。ぜひ活用して、さまざまなプロジェクトを実現してください。

超音波距離センサーを活用して、あなたの創造性を発揮しましょう！