树莓派31/100 - Pico连接HC-SR04超声波传感器，为自动避障智能车打下良好基础。

超声波传感器，用英语说就是不仅能发射超声波，还能接收超声波。对提前探测附近物体有重要作用，可以通过声波的速度计算出附近物体距离传感器的大概距离。

超声波传感器，英文超声波传感器，不仅能发射超声波，还能接收超声波。它在提前探测附近物体方面发挥着重要作用，可以通过声波的速度计算出附近物体与传感器之间的大致距离。

HC-SR04是一种非常流行且廉价的超声波传感器，非常适合嵌入式编程的技术测试。它是智能避障车的关键部件，能够提前发现车前的障碍物，并做出相应的转弯或后退动作。

HC-SR04的长外观见下图。它的工作电压是5V。据说HC-SR04P或HC-SR0-的新型号可以在3V下工作。现在我们的任务是将它插入树莓派Pico，以感知前方物体的距离。

首先，看它的引脚是否有电路连接。只有四个引脚，Vcc在左边，5V正极，GND在右边。我手里的HC-SR04是5V版本，Vcc可以接Pico的VBUS。

现在还剩两针，三角和回声。

Trig负责控制是否发射超声波，如果给它一个高电位，就会发射；如果电位低，则停止发射。在这里，我们将它连接到Pico的一个GPIO引脚，并让Pico控制它。我将它直接连接到GP18引脚。

Echo的连接稍微复杂一点。Echo在英语中是“回声”的意思，是接收超声波信号的意思。如果收到超声波，电位高；如果没有收到，就是低电位。

重要提醒:

我的HC-SR04的工作电压是5V，所以echo管脚的电位是5V，Pico的工作电压是3.3V如果echo的输出信号直接接GPIO管脚，会超过Pico的工作电压，可能会损坏Pico，所以需要降压。

有些在线教程没有解释这个问题，比如这篇文章，把echo输出直接接到GPIO管脚。

一种解决方案是加一个3.3V-5.5V的电平转换器，非常便宜的小元件，比如本文。

还有一个解决办法，就是加两个电阻，再加上清醒的头脑和细心的连接。我参考这篇文章的解释。利用高中物理知识，得出电阻的计算公式。这里，Vin=5，Vout=3.3，因此R1/R2 = 0.515。如果R1选择1000欧元，那么R2大约是2000欧元。

因此，在Echo串与GP26引脚之间连接一个1000ω的电阻，并将一个2000ω的电阻接地，可以有效地保护Pico引脚。最终逻辑连接图:

实际连接图(电阻丝很细很长，从拍摄角度不容易看清连接关系):

学习原理，写程序理解代码，需要了解超声波测距的基本原理。传感器的发射器发出超声波。遇到障碍物后，超声波返回并被传感器的接收器接收。根据时差和声速，可以计算出距离。

HC-SR04是这样工作的:1)1)触发器接收到长度为10us的方波后，开始发射超声波；2)传感器发出八组40KHz方波，然后接收回波；3)方波发出后，回声变高，收到回声时，回声变低。

下面这段代码，第一个2us是把电位设置为零，然后产生一个10us的方波。

扳机。low () utime。sleep _ us (2)触发器。high () utime。sleep _ us (10)触发器。low()然后算出回波处于高电位的时间段，乘以声速，再除以2因为超声波走了两次，最后求距离，单位是cm。

While echo . value()= = 0:start = utime . tickets _ us()While echo . value()= = 1:end = utime . tickets _ us()d =(end -start)* 0.0343/2所有最后的源代码:

从机导入引脚导入utime #超声波测距，单位:厘米def getDistance(trigger，Echo): #生成方波trigger . low()utime . sleep _ us(2)trigger . high()utime . sleep _ us(10)trigger . low()while Echo . value()= = 0:start = utime . ticks _ us()while Echo . value()= = 1:end = utime . ticks _ us()d =(end -start)* 0.0343/2返回d#主程序trigger = pin (18，pin.out格式(距离))utime。睡眠(1)看HC-SR04的规格，可以在15度范围内判断传感器前方距离2 cm到5 m的障碍物，分辨率为3 mm。

这里计算距离的函数已经很简化了，有时候并不准确。可以取几次平均值。另外，如果你对距离精度有更高的要求，就需要换其他传感器了。