Cảm biến khoảng cách siêu âm HC-SR04 được sử dụng rất phổ biến để xác định khoảng cách vì RẺ và CHÍNH XÁC. Cảm biến sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300 cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập trình.

Cảm biến HC-SR04 có 4 chân là: Vcc, Trig, Echo, GND.

Nguyên lý hoạt động

Để đo khoảng cách, ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5us) từ chân Trig. Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân Echo cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại. 

Tốc độ của âm thanh trong không khí là 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100)). Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho 29,412 để nhận được khoảng cách.

Code mẫu

const int trig = 7; // chân trig của HC-SR04  
const int echo = 8; // chân echo của HC-SR04  
   
void setup()  
{  
    Serial.begin(9600); // giao tiếp Serial với baudrate 9600  
    pinMode(trig, OUTPUT); // chân trig sẽ phát tín hiệu  
    pinMode(echo, INPUT); // chân echo sẽ nhận tín hiệu  
}  
   
void loop()  
{  
    unsigned long duration; // biến đo thời gian  
    int distance; // biến lưu khoảng cách  
      
	/* Phát xung từ chân trig */  
    digitalWrite(trig, 0); // tắt chân trig  
    delayMicroseconds(2);  
    digitalWrite(trig, 1); // phát xung từ chân trig  
    delayMicroseconds(5); // xung có độ dài 5 microSeconds  
    digitalWrite(trig, 0); // tắt chân trig  
      
	/* Tính toán khoảng cách */  
    duration = pulseIn(echo,HIGH); // Đo độ rộng xung HIGH ở chân echo.   
    distance = int(duration/2/29.412);// Tính khoảng cách đến vật.  
      
	/* In kết quả ra Serial Monitor */  
    Serial.print(distance);  
    Serial.println("cm"); 
 
    delay(200);  
}