📏 Ультразвуковой датчик HC-SR04: как подключить и измерить расстояние

HC-SR04 измеряет расстояние до препятствия по времени полёта ультразвукового импульса — тот же принцип, что у эхолота или парковочного радара.

Как это работает

У датчика 4 пина: VCC, Trig, Echo, GND. Короткий импульс на Trig запускает излучение ультразвука; когда отражённая волна возвращается, на Echo появляется импульс, длительность которого равна времени полёта звука туда и обратно. Расстояние = (время × скорость звука) / 2, скорость звука ≈ 343 м/с.

HC-SR04 или HC-SR04+

Обычный HC-SR04 рассчитан на питание 5 В. Версия HC-SR04+ доработана под более широкий диапазон питающего напряжения и стабильнее работает при пониженном напряжении — удобнее в схемах на 3,3 В.

Реальные ограничения

Минимальная дистанция около 2 см, максимальная — около 4 м.
Узкий угол обзора: датчик «видит» конус перед собой, а не всё вокруг.
Мягкие поверхности (ткань, поролон, мех) поглощают звук — эхо может не вернуться.

Минимальный код

const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  float distanceCm = duration * 0.034 / 2;

  Serial.print("Расстояние: ");
  Serial.print(distanceCm);
  Serial.println(" см");
  delay(200);
}