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HC-SR04 Ultraschall-Entfernungssensor per Arduino auslesen

Für dieses Projekt basiererend auf unserem Arduino Starterkit benötigen wir folgende Komponenten: 

  • Arduino Uno Board + USB-Kabel
  • HC-SR04 Ultraschall Entfernungssensor
  • Jumper Kabel
  • eine 5mm LED
  • 220 Ohm Widerstand

Das HC-SR04 Modul ist ein günstiger Ultraschall Entfernungssensor, der sich perfekt für verschiedenste Robotik-Projekte eignet. Der HC-SR04 Ultraschallsensor misst zuverlässig Abstände zwischen 2 cm und 400 cm mit einer Genauigkeit von ca. 3 mm

Bei Robotern dient der Sensor zum Beispiel als "Augen" in dem er Hindernisse erkennt, auf die der autonome Roboter reagieren kann. Das Modul eignet sich auch für einige andere Arduino-Projekte wie eine Füllstandanzeige, Bewegungsmelder, Einparkhilfe, Arduino-Radar u.v.m.

Funktionsweise des HC-SR04

Das HC-SR04 Ultraschallmodul misst selbstständig die Entfernung mit einer Messzeit von 10ms Intervallen. Pro Intervall werden acht 40KHz Schallimpulse ausgesendet, um die reflektierten Schallimpulse aufzufangen und aus der vergangenen Zeit zwischen Senden und Empfangen die Entfernung zu berechnen. Um Fehlmessungen komplett zu vermeiden, sollten Sie einen Messintervall von mindenstens 20ms verwenden.

Der Echo-Pin des HC-SR04 sendet nach der Messung ein HIGH Signal. Die Dauer des HIGH-Pegels bestimmt die Entfernung nach folgender Formel:

Entfernung = ((Dauer_High_Pegel)*(Sonic: 340m/s))/2

Einsatzgebiete des HC-SR04

Anwendung für den Ultraschallsensor HC-SR04 findet man für

  • Hinderniserkennung
  • Abstandsmessung
  • Füllstandanzeige
  • Heimautomatisierung

Der HC-SR04 Ultraschallsensor wird häufig in automatischen Seifenspendern oder Handtrocknern verwendet, um zu erkennen ob sich die Hand darunter befindet.

Pinbelegung Ultraschallsensor HC-SR04

Das Modul verfügt über insgesamt 4 Anschlüsse

  • VCC: Spannungsversorgung 5V über den Mikrocontroller
  • Trig: Triggereingang, TTL-Pegel
  • Echo: Ausgang Messergebnis, TTL-Pegel
  • GND: Masseanschluss

Schritt 1: HC-SR04 Anschließen:

Der Aufbau ist schnell erledigt; wir verkabeln die Komponenten einfach wie folgt:

HC-SR04-1LED_Steckplatine

Schritt 2: Sketch hochladen:

Der Sketch befindet sich Hier zum Download. Öffnen -> Kompilieren und aufs Arduino Board hochladen!

Während der Arduino noch mit dem PC verbunden ist, kann man sich mit Hilfe des seriellen Monitors Daten ausgeben lassen. Im Sketch geschieht dies indem im Setup eine serielle Verbindung mit einer bestimmten Baudrate eingerichtet wird und mit der Zeile "Serial.println(distance);" die gemessenen Sensordaten übertragen werden.

Schritt 3: HC-SR04 Sensordaten auslesen

Zum Aufrufen des seriellen Monitors klicken wir auf dieses Symbol Serieller-Monitor1 in der rechten, oberen Ecke der Arduino IDE, oder navigieren zu Werkzeuge -> Serieller Monitor

Serieller-Monitor2

Hier bekommen wir dann die vom Sensor erfassen Werte in Zentimeter angezeigt:

Serieller-Monitor

 Die LED dient lediglich als kleines Gimmick um aufzuleuchten sobald die gemessene Reichweite nicht zwischen 10 und 200 cm fällt.

Schlagworte: Arduino, Anleitung

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