CAPTEURS/ACTIONNEURS

ESP32 C3 Super Mini - Capteur ultrasons

Ce tutoriel vous montre comment utiliser l'ESP32 C3 Super Mini avec le capteur ultrasons HC-SR04 pour mesurer avec précision la distance. Parfait pour les débutants qui cherchent à ajouter des capacités de détection de distance à leurs projets Arduino!

Dans ce tutoriel, vous apprendrez:

Ce qu'est le capteur ultrasons HC-SR04 et comment il mesure la distance
Comment câbler le capteur ultrasons à ESP32 C3 Super Mini
Comment programmer l'ESP32 pour lire les mesures de distance
Comment afficher les lectures de distance sur le moniteur série
Comment filtrer le bruit pour des lectures plus précises

Matériel requis

1	×	ESP32 C3 Super Mini
1	×	Câble USB Type-C
1	×	Capteur ultrasons
1	×	Plaque de prototypage
1	×	Fils de liaison
1	×	(Optionnel) Connecteur d'alimentation CC

Ou vous pouvez acheter les kits suivants:

Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans)

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À propos du capteur ultrasons

Le HC-SR04 est un capteur de distance qui mesure la distance aux objets en utilisant des ondes sonores ultrasoniques.

Spécifications et caractéristiques clés:

Tension de fonctionnement: 5V CC
Plage de mesure: 2cm à 400cm (0.8 pouces à 157 pouces)
Précision: Jusqu'à 3mm
Angle de mesure: 15 degrés
Entrée de déclenchement: Impulsion TTL 10µS
Mesure sans contact: Sûr pour détecter les objets sans contact physique
Parfait pour les débutants: Facile à connecter et programmer avec du code Arduino simple
Abordable et fiable: Excellent pour apprendre les bases de la détection de distance

Disposition des broches du capteur ultrasons

Le capteur ultrasons HC-SR04 a quatre broches pour la connexion:

VCC: Connectez à l'alimentation 5V
GND: Connectez à la masse (0V)
TRIG: Reçoit l'impulsion de déclenchement de l'ESP32 C3 Super Mini pour démarrer la mesure
ECHO: Envoie l'impulsion à l'ESP32 avec une durée proportionnelle à la distance mesurée

image source: diyables.io

Comment fonctionne le capteur ultrasons

Voir Comment fonctionne le capteur ultrasons

Schéma de câblage entre le capteur ultrasons et ESP32 C3 Super Mini

Voici comment connecter le capteur ultrasons HC-SR04 à votre carte ESP32 C3 Super Mini:

Note: Le HC-SR04 nécessite une alimentation 5V, qui peut être fournie via USB ou une source d'alimentation externe via la broche Vin.

ESP32 C3 Super Mini ultrasonic sensor wiring diagram

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Broche du capteur ultrasons	Broche ESP32 C3 Super Mini
VCC	5V
GND	GND
TRIG	D1
ECHO	D10

Comment programmer le capteur ultrasons

La programmation du capteur ultrasons HC-SR04 avec l'ESP32 C3 Super Mini implique trois étapes simples:

Étape 1: Envoyer une impulsion de déclenchement

Générez une impulsion de 10 microsecondes sur la broche TRIG en utilisant les fonctions digitalWrite() et delayMicroseconds()
Exemple avec la broche D1:

digitalWrite(D1, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(D1, LOW);

Étape 2: Mesurer la durée de l'impulsion d'écho

Lisez la durée de l'impulsion de la broche ECHO en utilisant la fonction pulseIn()
La durée de l'impulsion représente le temps de déplacement du son vers l'objet et retour
Exemple avec la broche D10:

duration_us = pulseIn(D10, HIGH);

Étape 3: Calculer la distance

Convertissez la durée de l'impulsion en distance en centimètres
Formule: distance = 0.017 × durée (le son se déplace à ~340 m/s, divisé par 2 pour l'aller-retour)

distance_cm = 0.017 * duration_us;

Code ESP32 C3 Super Mini

Le code suivant montre comment lire les mesures de distance du capteur ultrasons HC-SR04 et les afficher sur le moniteur série:

Ce que ce code fait:

Initialise les broches TRIG et ECHO sur l'ESP32 C3 Super Mini
Envoie les impulsions ultrasoniques chaque 500 millisecondes
Mesure le temps que l'écho met à revenir
Calcule la distance en centimètres
Affiche les lectures de distance sur le moniteur série

/* * Ce code ESP32 C3 Super Mini a été développé par newbiely.fr * Ce code ESP32 C3 Super Mini est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-ultrasonic-sensor */ #define TRIG_PIN 1 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin #define ECHO_PIN 10 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin float duration_us, distance_cm; void setup() { // begin serial port Serial.begin (115200); // Configure the trigger pin to output mode pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // Configure the echo pin to input mode pinMode(ECHO_PIN, INPUT); } void loop() { // Produce a 10-microsecond pulse to the TRIG pin. digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TRIG_PIN, LOW); // Measure the pulse duration from the ECHO pin duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH); // calculate the distance distance_cm = 0.017 * duration_us; // print the value to Serial Monitor Serial.print("distance: "); Serial.print(distance_cm); Serial.println(" cm"); delay(500); }

Étapes rapides

Nouveau sur ESP32 C3 Mini? Complétez d'abord notre tutoriel ESP32 C3 Super Mini - Premiers pas pour configurer votre environnement de développement.
Installez Arduino IDE: Si c'est la première fois que vous utilisez l'ESP32 C3 Super Mini, voir comment configurer l'environnement pour l'ESP32 C3 Super Mini sur Arduino IDE.
Copiez le code: Copiez le code ci-dessus et collez-le dans Arduino IDE.
Connectez votre carte: Connectez l'ESP32 C3 Super Mini à votre ordinateur via un câble USB.
Sélectionnez la carte et le port: Choisissez la bonne carte et le port COM dans Arduino IDE.
Téléchargez le code: Cliquez sur le bouton Télécharger pour compiler et télécharger le code sur votre ESP32 C3 Super Mini.

How to upload ESP32 C3 Super Mini code on Arduino IDE

Ouvrez le moniteur série: Cliquez sur l'icône du moniteur série pour afficher les lectures de distance.

How to open serial monitor on Arduino IDE

Réglez la vitesse de transmission: Assurez-vous que le moniteur série est réglé sur 115200 bauds.
Testez le capteur: Déplacez votre main devant le capteur ultrasons à différentes distances.
Affichage des résultats: Regardez les mesures de distance se mettre à jour sur le moniteur série en temps réel.
Conseil pro: Gardez les objets à au moins 2cm du capteur pour des lectures précises, et évitez les surfaces molles comme le tissu qui absorbent les ondes sonores.

Explication du code ligne par ligne

Le code d'ESP32 C3 Super Mini ci-dessus contient une explication ligne par ligne. S'il vous plaît lire les commentaires dans le code!

Sortie du moniteur série

Lorsque vous déplacez votre main devant le capteur ultrasons HC-SR04, vous verrez les lectures de distance comme ceci:

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

distance: 19.4 cm distance: 17.6 cm distance: 16.9 cm distance: 14.2 cm distance: 12.8 cm distance: 15.3 cm distance: 18.7 cm distance: 23.5 cm distance: 27.4 cm distance: 26.9 cm distance: 24.3 cm distance: 25.6 cm distance: 23.1 cm distance: 20.8 cm

Ln 11, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

Comment filtrer le bruit des mesures de distance du capteur ultrasons

Les capteurs ultrasons peuvent parfois produire des lectures bruyantes ou incohérentes en raison de facteurs environnementaux.

Voir Comment filtrer le bruit des mesures de distance du capteur ultrasons

Pourquoi le filtrage est important:

Interférences environnementales (température, humidité)
Texture et angle de la surface de l'objet
Bruit électrique
Réflexions multiples d'objets à proximité

Application et idées de projet

Voici les façons pratiques d'utiliser l'ESP32 C3 Super Mini avec le capteur ultrasons HC-SR04:

Assistant de stationnement: Créer un système d'alerte de distance pour les voitures ou le stationnement au garage
Poubelle automatique: Créez un ouvreur de couvercle sans contact qui détecte la proximité de la main
Moniteur de niveau d'eau: Mesurez le niveau d'eau dans les réservoirs sans contact
Robot d'évitement d'obstacles: Permettre aux robots de détecter et d'éviter les objets
Alarme de sécurité: Déclencher des alertes lorsque les objets entrent dans une zone spécifique
Outil de mesure de hauteur: Créer un appareil numérique de mesure de hauteur
Sonnette intelligente: Détecter lorsque quelqu'un s'approche de votre porte

Tutoriel vidéo

Regardez la vidéo ci-dessous pour une visite visuelle de ce projet.

Mettez-vous au défi

Prêt à prendre vos compétences en matière de capteur ultrasons au niveau supérieur? Essayez ces défis:

Facile: Modifiez le code pour afficher la distance en pouces au lieu de centimètres
Facile: Ajoutez une LED qui s'allume lorsqu'un objet est à moins de 10cm
Moyen: Créez un système d'alerte basé sur la distance avec différents motifs de bip en utilisant un buzzer
Moyen: Afficher la distance sur un écran LCD au lieu du moniteur série
Avancé: Créez un ensemble de capteurs multi-capteurs pour détecter la position de l'objet dans l'espace 2D
Avancé: Implémentez un filtre médian pour lisser les lectures bruyantes et améliorer la précision

Références de langue

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