K210(SiPEED MaixBit)MicroPython使用参考（八、超声模块HC-SR04驱动）

1.HC-SR04是一款极其常见的超声测距模块，便宜又好买，探测距离短至2cm，远至4m。如图，有4个引脚，电源2个，目前新版本支持3.3和5V电压，Trig是触发引脚，Echo是回声(检测)引脚，可看作是数据引脚。

其时序图如下：

给Trig引脚一个10us以上的高电平，启动模块发出8个40kHz的超声脉冲，超声脉冲遇到物体会反射进入模块，而此时模块Echo会输出一个高电平，其持续时间即为超声波从发射到返回的时间，进而得到检测距离distance=(高电平时间tc*声速(340m/s))/2=tc(us)*0.017(cm)。

2.以下代码只有一个可被调用的函数getDistance()，用来获得检测距离。将该文件保存为HCSR04.py（注意是大写），并“发送文件到开发板”以备调用。

from time import sleep_us, ticks_us
class HCSR04():def __init__(self, trig, echo):self.trig = trigself.echo = echodef getDistance(self):distance = 0self.trig.value(1)sleep_us(11)self.trig.value(0)while self.echo.value() == 0:passif self.echo.value() == 1:ts = ticks_us()  # 开始时间while self.echo.value() == 1:passte = ticks_us()  # 时间结束tc = te - tsdistance = tc * 0.017  # 距离计算（单位： cm）return distance

分别将超声模块的Trig和Echo连接到开发板的6、7脚，接3.3V电源。运行以下代码，在“串口终端”里，按照1秒的周期打印距离值，单位是cm：

from fpioa_manager import fm
from Maix import GPIO
from HCSR04 import HCSR04
import time
#引脚配置
fm.register(6, fm.fpioa.GPIO0)
fm.register(7, fm.fpioa.GPIO1)Trig = GPIO(GPIO.GPIO0, GPIO.OUT)
Echo = GPIO(GPIO.GPIO1, GPIO.IN)HC = HCSR04(Trig, Echo)
while (1):distance = HC.getDistance()print( distance, 'cm')time.sleep(1)

3.MaixPy自带modules.ultrasonic，即超声波测距模块，代码要更简练一些，通过设置unit = ultrasonic.UNIT_INCH还可输出英制单位值，不管是cm和英寸，输出结果都是整数。特别要指出的是，原程序只适用于柴火的Grove模块，因其只有1个信号引脚SIG（即Echo），和HC-SR04并不相同，如果直接运行原程序，会出现OSError：time out错误（无数据时产生的错误），如下所示：

其原因就是未给Trig信号，导致模块没有发出超声波，为此，可采取变通的方法，在原程序中人为增加Trig控制信号，高电平持续11us后再次拉低：

    Trig.value(1)time.sleep_us(11)Trig.value(0)

同时将结果显示到屏上，先import lcd，随后lcd.init()，使用lcd.draw_string方法。好处是无需字库，但缺点是不能调整字体大小。全部代码如下：

from fpioa_manager import *
from modules import ultrasonic
from Maix import GPIO
import time
import lcd
lcd.init()
#引脚配置
fm.register(6, fm.fpioa.GPIO0)
fm.register(7, fm.fpioa.GPIO1)
Trig=GPIO(GPIO.GPIO0, GPIO.OUT)
device = ultrasonic(fm.fpioa.GPIO1)
Trig.value(1)
while True:Trig.value(1)time.sleep_us(11)Trig.value(0)distance = device.measure(unit =  ultrasonic.UNIT_CM, timeout = 30000)lcd.draw_string(120, 100, "{} cm".format(distance))print(distance,'cm')time.sleep(1)

官网上demo用的GPIOHS，即高速端口，其实大可不必，如上程序，改为GPIO亦可，已得以验证。

4.Roberto(rsc1975)在GitHub - rsc1975/micropython-hcsr04: Micropython driver for ultrasonic sensor HC-SR04

上发布了一个HC-SR04的驱动，是基于ESP866/ESP32的，比较规范严谨，里面的定时用到了time_pulse_us，这个是在machine包里面的，K210并不支持，相比来说，上面定时所用的ticks_us方法要更通用。