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超音波感測器 HC-SR04
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### 運作原理
為了要讓感測器發出超音波
要先trig腳位設為高電位10微秒
之後trig的發射器便會發出超音波
等到發出去的超音波反彈回來
Echo接收到了超音波 便會輸出超音波往返的時間


國中老師有教過我們
攝氏0度時海平面音速音速約為331.5公尺/秒
另外每升高1°C，音速就增加0.607公尺/秒
我們這邊假設溫度25度
根據公式 $V_{音速}=331.5(m/s)+0.607 \cdot t(℃)$
最終可得 $V_{音速}=346.675(m/s)$

1秒=1,000,000微秒
1公尺=100公分

再將音速換算成 公分/微秒
$V_{音速}=346.675(m/s) \cdot \dfrac{100cm}{1000000μs}=0.0346675(cm/μs)$

$X_{距離}=V_{速度} \times T_{時間}$

由於我們得到的是音波來回的時間 所以要除以2

可得$X_{距離}(cm)=V_{速度}(cm/μs) \times \dfrac{T_{時間}(μs)}{2}$

接著就可以寫程式了

### 程式碼
這邊搭配個led
靠近就會亮

#define trigPin 13
#define echoPin 12
#define led 8

void setup() {
  Serial.begin (9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(led, OUTPUT);
}
 
void loop() {
  long duration, distance;
  
  digitalWrite(trigPin, LOW);    //初始化trig腳位
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);    //發送超音波
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = (duration*0.0346675)/2;
  
  //LED控制
  if (distance < 4) {
    digitalWrite(led,HIGH);
  }else {
    digitalWrite(led,LOW);
  }
  //輸出距離
  if (distance >= 200 || distance <= 0){
    Serial.println("Out of range");
  }
  else {
    Serial.print(distance);
    Serial.println(" cm");
  }
  delay(500);
}

### 成品