HC-SR04 超声波模块怎么测距离？Arduino 接线 + echo 计时原理

避障小车、倒车雷达、水箱液位、自动门——这类测距场景里最常见的就是 HC-SR04 超声波模块。它便宜、皮实、四根线接上就能用。这篇讲清楚它的原理、接线和怎么在 Arduino 里读取距离。

模块原理：Trig 发声，Echo 测量

HC-SR04 上有两个圆形的“眼睛”：一个是发射端，一个是接收端。你给 Trig 脚一个 10 微秒的高电平脉冲，模块就会发出一串 40kHz 的超声波；声波碰到物体弹回来，被接收端捕获后，Echo 脚会输出一个宽度和时间成正比的高电平。用这个高电平的时长乘上声速再除以 2，就是距离。

接线就四根线

VCC 接 5V，GND 接 GND，Trig 接一个数字脚（下面用 D9），Echo 接另一个数字脚（用 D10）。很多教程会提醒 Echo 输出是 5V，接 3.3V 的单片机时要分压，用 Arduino Uno 这类 5V 板子直接连就行。

测距代码

可以用官方自带的 pulseIn 函数，写法很直观：

const int trig=9,echo=10;
void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trig,OUTPUT);
  pinMode(echo,INPUT);
}
void loop(){
  digitalWrite(trig,LOW); delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trig,HIGH); delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trig,LOW);
  long t=pulseIn(echo,HIGH);      // 微秒
  float cm=t/58.0;                // 换算成厘米
  Serial.print("距离: "); Serial.println(cm);
  delay(100);
}

用 newPing 库更省事

如果做避障小车，可以直接用 newPing 这个库，它把发送、计时、换算都封装好了，一句 newPing sonar(trig,echo) 就能 probe 出距离，还能做多次取平均、距离过滤，避障逻辑写起来清爽很多。

常见坑

一是有效测量范围一般在 2cm~400cm，离得太近或太斜都会读不准，安装时让探头发射面正对目标。二是供电要稳，插在面包板上长线供电容易误触发，尽量单独走 5V。三是室内多面墙会反射出“假回波”，配合多次采样取中值能明显改善。