Détecter des obstacle avec l’Arduino et le HC-SR04

Dans cet Article nous allons voir comment connecter et programmer le capteur à ultrason HC-SR04 avec l’Arduino. Celui-ci sera alors capable de nous renvoyer une valeur en centimètre de l’obstacle qui se trouve face à lui. Il existe des bibliothèques pour utiliser ce module mais il est tout à fait possible de le programmer simplement sans rien installer dans le logiciel Arduino IDE. Avec ce code il serait alors aisé de créer un radar de recul ou encore un robot qui analyse les obstacle environnant afin de se déplacer sans heurter quoi que ce soit.

Comment fonctionne le capteur HC-SR04

Le module HC-SR04 est un capteur de distance à ultrasons très populaire utilisé avec les cartes Arduino et d’autres microcontrôleurs.

Le module HC-SR04 se compose de deux parties principales: un émetteur d’ultrasons et un récepteur d’ultrasons. L’émetteur envoie des ondes sonores à une fréquence de 40 kHz, qui se propagent dans l’air jusqu’à ce qu’elles atteignent un objet en face du capteur. Si l’onde sonore rencontre un objet, elle est réfléchie et renvoyée vers le récepteur, qui mesure le temps écoulé entre l’envoi et la réception de l’onde sonore.

En utilisant la vitesse de propagation du son dans l’air (environ 340 m/s à température ambiante), le temps de vol de l’onde sonore peut être converti en une distance approximative entre le capteur et l’objet réfléchissant. Le module HC-SR04 utilise cette méthode pour mesurer les distances allant de quelques centimètres à environ 4,5 mètres.

Il est souvent utilisé dans des projets de robotique, d’automatisation ou de surveillance, où il est nécessaire de mesurer des distances avec précision à des fins de contrôle ou de détection d’obstacles. En raison de sa fiabilité, de sa facilité d’utilisation et de son faible coût, le module HC-SR04 est devenu un choix populaire pour de nombreux projets de bricolage électronique.

Ce dont vous aurez besoin pour fabriquer un télémètre ultrason

• Un Arduino – Disponible ici
• Un capteur HC-SR04 – Disponible ici
• Une platine de prototypage – Disponible ici
• Quelques câbles de connexion rapides – Disponible ici

Branchement du capteur ultrason HC-SR04 à l’Arduino

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- Mesure de distance par ultrasons de 2 cm à 3 m jusqu'à une précision d'environ 3 mm.
- Dimensions: 45 x 20 x 19 mm (largeur avec broches env. 26 mm).
Jusqu'à 50 mesures par seconde.
- Faible consommation d'énergie (env. 2 mA par mesure, max. 100 mA par seconde).

5,99 EUR

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Connectez votre module capteur ultrason à l’Arduino comme ci-dessous.

Code Arduino HC-SR04

Téléversez ce code sur votre Arduino

const int triggerPin = 12;
const int echoPin = 11;

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

void loop() {
  long duration, distance;
  
  // Envoi d'un pulse de 10 microsecondes sur le pin trigger
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(triggerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  
  // Lecture de la durée du pulse sur le pin echo
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  
  // Conversion de la durée en distance en utilisant la vitesse du son
  distance = (duration / 2) / 29.1;
  
  Serial.print("Distance : ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  
  delay(100);
}

Ouvrez votre moniteur série du logiciel Arduino et vous devriez voir s’afficher des valeurs en centimètre comme ci-dessous

Passez votre main a différentes distance de votre capteur pour voir ces valeurs fluctuer en fonction de la distance avec l’obstacle (Votre main ou autre chose).

Caractéristiques du HC-SR04

• Tension de fonctionnement : 5V DC
• Courant de fonctionnement : moins de 15mA
• Fréquence de fonctionnement : 40kHz
• Portée de détection : 2cm à 4m
• Précision de mesure : jusqu’à 3mm
• Angle de détection : environ 15 degrés
• Dimensions : 45mm x 20mm x 15mm
• Interface de communication : signal de déclenchement (Trigger) et signal d’écho (Echo)
• Temps de cycle : 50ms (minimum)

Ces caractéristiques en font un capteur à ultrasons polyvalent et précis pour les applications de mesure de distance à courte et moyenne portée. Le capteur HC-SR04 est également abordable et facile à utiliser, ce qui en fait un choix populaire pour les projets électroniques et robotiques.

Idées de projets autour du HCSR-04 avec Arduino

1. Système de stationnement intelligent pour voiture avec indication de distance, en utilisant le HCsr-04 et un Arduino pour mesurer la distance et afficher le résultat sur un écran LCD ou via un signal sonore.
2. Système d’alarme pour les obstacles, en utilisant le HCsr-04 pour détecter les obstacles et émettre une alerte sonore.
3. Robot suiveur de ligne avec capteur HCsr-04, en utilisant le capteur pour détecter la distance entre le robot et la ligne, et permettant au robot de suivre la ligne.
4. Mesure du niveau d’eau dans un réservoir, en utilisant le HCsr-04 pour mesurer la distance entre le capteur et le niveau d’eau, et afficher le résultat sur un écran LCD ou en émettant une alerte sonore.
5. Affichage de la distance mesurée sur un écran LCD, en utilisant le HCsr-04 pour mesurer la distance et afficher le résultat sur un écran LCD.

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