Japaninoで超音波距離計を作ってみる。Maruduinoまたは（◎）の応用編

超音波センサーを使ってJapaninoで距離計を実現してみました。
計測した対象物までの距離はLCDにて表示を行っています。
電源電圧は5Vです。送信側の振幅をより大きくする為にRS232ドライバーICを流用しています。
40KHzの発振はArduinoのtoneライブラリを使用して発生しています。これを搬送波とする短いパルスを発し、帰って来るまでの時間を計測し、音速≒340m/sから対象物までの距離を計算しています。
音速は周囲温度に依存しますので、実際には温度を計測しながら距離の計算を行うと、もっと良いでしょう。

という訳で簡単なコードを書いておきます。あまり深く考えて記述した物ではないのでご注意を。

#include <LiquidCrystal.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

/*************************************************************************/
/* defines                                                               */
/*************************************************************************/
#define  AREF     0
#define  NOT_GND  1
#define  DI13     2
#define  DI12     3
#define  DI11     4
#define  DI10     5
#define  DI9      6
#define  DI8      7
#define  DI7      8
#define  DI6      9
#define  DI5      10
#define  DI4      11
#define  DI3      12
#define  DI2      13
#define  DI1      
#define  DI0      
#define  AN0      14
#define  AN1      15
#define  AN2      16
#define  AN3      17
#define  AN4      18
#define  AN5      19
#define  PWM11    DI4
#define  PWM10    DI5
#define  PWM9     DI6
#define  PWM6     DI9
#define  PWM5     DI10
#define  PWM3     DI12

/*************************************************************************/
/*  global parameter                                                     */
/*************************************************************************/
#define  UltraSonicPin  PWM6
LiquidCrystal lcd(DI2, DI3, DI4, DI5, DI6, DI7);

/*************************************************************************/
/*  prototype                                                            */
/*************************************************************************/

/*************************************************************************/
/*  timer1 output compare match a int handler                            */
/*************************************************************************/
SIGNAL( TIMER1_COMPA_vect )
{
}

/*************************************************************************/
/*  setup                                                                */
/*************************************************************************/
void setup()
{
  lcd.begin(16,2);
  lcd.clear();
  lcd.print( "designed by" );
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print( "  hamayan." );
  pinMode( DI8, INPUT );
  pinMode( DI10, OUTPUT );
  digitalWrite( DI10, LOW );
}

/*************************************************************************/
/*  main loop                                                            */
/*************************************************************************/
void loop()
{
  digitalWrite( DI10, HIGH );
  tone( UltraSonicPin, 40000 );
  unsigned long startMicro = micros();
  delayMicroseconds( 500 / 8 );
  noTone( UltraSonicPin );
  delayMicroseconds( 500 / 8 );
  digitalWrite( DI10, LOW );
  unsigned long endMicro = startMicro;
  while( digitalRead( DI8 ) == LOW )
  {
    endMicro = micros();
    if( (endMicro - startMicro) > 20 * 1000UL ) break;
  }

  unsigned long distance;
  if( (endMicro - startMicro) < 20 * 1000UL )
  {
    distance = ((340 * (endMicro - startMicro)) / 10000UL) / 2;
  }
  else
  {
    distance = 999;
  }

  lcd.clear();
  lcd.print( distance );
  lcd.print( "cm" );

  delay( 500 );  
}

Prototyping Lab ―「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ

• 作者: 小林 茂
• 出版社/メーカー: オライリージャパン
• 発売日: 2010/05/27
• メディア: 大型本