• Opublikowanosierpień 2026 • 2 min

Przykład wykorzystania sensora HC-SR04.

Zabawa z mikrokontrolerami nie musi być nudna. Tym razem na tapetę biorę czujnik ultradźwiękowy HC-SR04. To niedrogi czujnik (~7 PLN netto na dzień dziesiejszy), działający w zakresie od 2 cm do 400 cm. Nie wchodząc w szczegóły, idealnie nadaje się do projektów hobbystycznych oraz edukacyjnych.

Cały kod znajduje się w repozytorium.

Po wykonaniu node example.js Johnny-Five łączy się z Arduino UNO i następuje pierwszy odczyt. Jeżeli przybliżymy coś do czujnika albo oddalimy, również wykona się event change.

function onReady() {
  const proximity = new Five.Proximity({
    controller: "HCSR04",
    pin: "A0",
    freq: 500,
  });

  proximity.on("change", () => {
    const { cm } = proximity;
    io.sockets.emit("lengthChanged", {
      length: cm,
    });
  });

  io.on("connection", function (socket) {
    console.log(`Client connected: ${socket.id}`);

    socket.on("disconnect", function (reason) {
      console.log(`Client disconnected with reason: ${reason}`);
    });
  });
}

Na poniższym nagraniu oddalam przedmiot od czujnika. Czujnik nie należy do najdokładniejszych. Nie do końca wiem, dlaczego czasem są duże różnice w odczycie w sytuacji, kiedy sensor „celuje” w to samo miejsce. Wydaje mi się, że powierzchnia przedmiotu może działać jak lustro albo tak to jest z prototypowaniem (płytka prototypowa). Dla celów edukacyjnych nie ma to większego znaczenia. Prędzej czy później się dowiem.

Trochę teorii

Moduł HR-SR04 dokonuje pomiaru odległości przy pomocy fali dźwiękowej, a to pozwala na bardziej „namacalne” doświadczenie czym jest fala dźwiękowa i jak za jej pomocą zmierzyć odległość.

HC-SR04 wysyła falę dźwiękową, która odbija się od obiektu i powraca jako echo. Moduł proximity w Johnny-Five mierzy odległość w centrymetrach według wzoru:

(value / 29.1 / 2).toFixed(1);

Kontekst:

    toCm: {
      value(value) {
        // https://www.sparkfun.com/products/13959
        //
        //
        // From `Product features` paragraph at page 1
        // 'Ultrasonic ranging module HC - SR04 provides 2cm - 400cm non-contact
        // measurement function, the ranging accuracy can reach to 3mm'
        return toFixed(value / 29.1 / 2, 1);
      }
    }
  },

value:
To czas trwania w mikrosekundach (µs).

/ 29.1
Średnio fala dźwiękowa przebywa drogę 1 cm w ciągu 29.1 µs, co odpowiada prędkości 343 m/s (w temperaturze 20°C).

/ 2:
Dzielimy przez dwa, bo liczymy tam i z powrotem (odbicie się fali).

I tak odległości podane w tabeli możemy wyliczyć na podstawie przebytego czasu (value / 29.1 / 2), gdzie value to nasze mikrosekundy.

Połączenie

Przykładowe podłączenie czujnika do Arduino UNO

Przykładowe podłączenie czujnika do Arduino UNO. Widok z góry

Diagram

Jak jeszcze wykorzystać czujnik?

1. Mierzenie objętności cieczy.
2. Radar: czujnik zamontowany na serwo.
3. Zmiana toru jazdy po wykryciu przeszkody.
4. Mierzenie dzieci :-)