Capteur Ultrason HC-SR04 : Mesurer des distances avec Arduino

Le capteur HC-SR04 est l’un des composants les plus populaires de l’écosystème Arduino. Utilisant les ultrasons, il permet de mesurer des distances avec une précision étonnante pour son prix.

Le Montage

Tableau de Câblage

Le Code Arduino

const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  int distance = duration * 0.034 / 2;

  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  delay(500);
}

Démonstration en Direct

Plongée au cœur de la technologie Ultrason

Quand j’ai commencé la robotique, le HC-SR04 a été une véritable révélation. Mais comment cette petite bête aux allures de « yeux de robot » fonctionne-t-elle vraiment ? Le principe est inspiré de la nature, exactement comme les chauves-souris ou les dauphins : l’écholocalisation.

L’un des cylindres (le « Trig » ou transmetteur) émet une rafale d’ultrasons à 40 kHz, une fréquence inaudible pour l’oreille humaine. Ces ondes voyagent dans l’air à la vitesse du son (environ 340 mètres par seconde). Lorsqu’elles rencontrent un obstacle, elles rebondissent et reviennent vers le capteur. L’autre cylindre (le « Echo » ou récepteur) capte ce retour. En mesurant le temps écoulé entre l’émission et la réception, l’Arduino peut calculer avec une précision millimétrique la distance de l’objet. C’est de la pure physique appliquée à l’électronique de loisir !

Mes astuces de Maker et problèmes fréquents

Sur l’établi, tout ne se passe pas toujours comme dans la théorie. Voici quelques retours d’expérience après des années de prototypage :

• L’effet « Fantôme » : Si votre objet est trop mou (comme une peluche ou un tissu), il absorbera les ondes au lieu de les renvoyer. Le HC-SR04 affichera une distance erronée. Privilégiez des surfaces dures et planes pour vos tests.
• Les interférences acoustiques : Dans un environnement très bruyant ou confiné, les échos peuvent se chevaucher. N’hésitez pas à ajouter un léger delay() supplémentaire dans votre code entre deux mesures pour laisser le temps aux ondes de se dissiper.
• Alimentation instable : Si vos valeurs sautent mystérieusement, vérifiez vos 5V. Un condensateur de filtrage sur l’alimentation de l’Arduino résout souvent ce souci.

Idées de projets pour aller plus loin

Maintenant que vous maîtrisez ce composant, les possibilités sont infinies ! Pourquoi ne pas construire un radar de recul pour votre voiture télécommandée ? Ou bien une poubelle intelligente qui s’ouvre toute seule quand vous approchez la main ? Mon projet préféré reste le « Robot Sumo » qui détecte ses adversaires pour les repousser hors de l’arène. À vous de jouer, laissez parler votre créativité !

Pour approfondir la gestion de la puissance, n’oubliez pas de consulter notre article sur la Loi d’Ohm.