基于树莓派平台的超声波测距编程实现

       由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。

超声波测距的原理：

       超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2
。这就是所谓的时间差测距法。

下面是完整的C代码实现，是纯粹的Linux用户态编程。

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>

#define Trig    4
#define Echo    5

void ultraInit(void)
{
pinMode(Echo, INPUT);
pinMode(Trig, OUTPUT);
}

float disMeasure(void)
{
struct timeval tv1;
struct timeval tv2;
long start, stop;
float dis;

digitalWrite(Trig, LOW);
delayMicroseconds(2);

digitalWrite(Trig, HIGH);
delayMicroseconds(10);      //发出超声波脉冲
digitalWrite(Trig, LOW);

while(!(digitalRead(Echo) == 1));
gettimeofday(&tv1, NULL);           //获取当前时间

while(!(digitalRead(Echo) == 0));
gettimeofday(&tv2, NULL);           //获取当前时间

start = tv1.tv_sec * 1000000 + tv1.tv_usec;   //微秒级的时间
stop  = tv2.tv_sec * 1000000 + tv2.tv_usec;

dis = (float)(stop - start) / 1000000 * 34000 / 2;  //求出距离

return dis;
}

int main(void)
{
float dis;

if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
printf("setup wiringPi failed !");
return 1;
}

ultraInit();

while(1){
dis = disMeasure();
printf("distance = %0.2f cm\n",dis);
delay(1000);
}

return 0;
}