Capteur à ultrasons HC-SR04

Description:

On ne présente plus le HC-SR04, c'est le capteur de mesure de distance  par ultrasons permettant entre autre à vos robots d'éviter des obstacles en toute sérénité.

Avec son cône d'action d'environ 15° et sa plage de détection comprise entre entre 3cm et 3m, il permet de détecter les objets proches et de connaitre leurs distances dans un champs d'action ni trop étroit ni trop étendu. Pour couvrir une plus large zone, plusieurs méthodes peuvent être adoptées : utiliser plusieurs capteurs HC-SR04 ou bien en fixer un sur un servo moteur.

Puisqu'il utilise la technologie ultrasons ce capteur est utilisable pour détecter tout type d'objet, y compris les objets transparents et même les liquides, aussi bien dans le noir que dans le brouillard ! 

Bref le HC-SR04 est un vrai couteau suisse de la détection, pour un prix ultra-réduit !

Pour les applications nécessitant  un angle de détection étroit , pour localiser précisément un rebord par exemple, il faut néanmoins privilégier les capteur de distance infra-rouge ; comme le capteur sharp GP2Y0A02YK0F  pour les distances de 10cm à 80cm, le capteur sharp GP2Y0A41SK0F pour les distances de 4 à 30cm ou encore le capteur  sharp GP2Y0A02YK0F  pour les distances de 20 à 150 cm; ou encore des télémètres laser. Il existe aussi des capteurs de mesure de distance dit à  temps de vol ( time of flight range sensor ) basé aussi sur du laser comme le capteur  VL53L0X. 

Caractéristiques techniques:

Exemple d'utilisation :

Connexion du capteur HC-SR04 avec une Arduino UNO et une breadboard

Code d'exemple associé au câblage :

/* ===================================================================
Code d'exemple de mesure de distance avec le capteur ultrason HC-SR04
Compatible : Arduino Uno / Nano / Mega
==================================================================== */

/* --- Broches --- */
const int BROCHE_TRIGGER = 9;
const int BROCHE_ECHO = 10;

/* --- Limites du capteur (en cm) --- */
const int DISTANCE_MIN = 3;
const int DISTANCE_MAX = 300;

/* --- Délai entre chaque mesure (ms) --- */
const int DELAI_MESURE = 1000;

/* ============================================================ */

void setup() {
 pinMode(BROCHE_TRIGGER, OUTPUT);
 pinMode(BROCHE_ECHO, INPUT);
 Serial.begin(115200);
 Serial.println("Capteur HC-SR04 prêt.");
}

/* ------------------------------------------------------------
Envoie une impulsion ultrason et retourne la distance en cm.
Retourne -1 si la mesure est hors plage ou en timeout.
------------------------------------------------------------ */
int mesurerDistance() {
/* 1. Envoi de l'impulsion trigger (10 µs) */
 digitalWrite(BROCHE_TRIGGER, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(BROCHE_TRIGGER, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(BROCHE_TRIGGER, LOW);

/* 2. Mesure de la durée du signal Echo (timeout = 30 ms) */
 long duree = pulseIn(BROCHE_ECHO, HIGH, 30000);

/* 3. Timeout : aucun écho reçu */
 if (duree == 0) {
  return -1;
 }

/* 4. Conversion durée → distance (vitesse du son : 340 m/s)
 distance = (durée en µs) / 58 → résultat en cm */
 int distance = duree / 58;

/* 5. Vérification de la plage valide */
 if (distance < DISTANCE_MIN || distance > DISTANCE_MAX) {
  return -1;
 }

 return distance;
}

/* ------------------------------------------------------------ */

void loop() {
 int distance = mesurerDistance();

 if (distance == -1) {
  Serial.println("Mesure invalide (hors plage ou pas d'écho).");
 } else {
  Serial.print("Distance : ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
 }

 delay(DELAI_MESURE);
}

Liens utiles :

Datasheet du capteur HC-SR04

Pour avoir plus d'informations sur le capteur HC-SR04 et comment l'utiliser, nous vous proposons ce tutoriel : 
Tuto capteurs ultrasons HC-SR04 avec  arduino

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