一、引言

  在军用、民用领域中的许多设备，如无人机、汽车、机器人等通常会出现雷达的身影，但是一般使用的都是毫米波雷达、亚米波雷达、激光雷达等，这些雷达一般结构复杂或驱动难度大，对于新手来说一般使用难度大、不方便开发导致新手失去信心，这时候就需要一款简单易使用和开发的雷达了，就比如超声波雷达。超声波雷达是指通过超声波（即一种听不见频率高的声波）来实现探测物体的雷达。

二、所需材料

1、超声波模块

  它是整个设计的重要组成部分，它的作用是测量周围物体的距离。我这里使用的是5针的HY-SRF05超声波模块，它和4针的HY-SRF04驱动方法相同，当然也可以用别的。这个传感器接收到主控板的信号就会，发射超声波（即一种听不见频率高的声波），然后等待超声波返回来接收到后返回给主控板信号，这样主控板就能计算中间的时间差来计算距离了。

2、舵机（伺服电机）

  它是用来旋转超声波传感器的，这样就可以测不同方位物体的距离了。我这里用的是SG90舵机的旋转范围180°版本，它可以通过脉冲信号进行控制，具体控制方法我就不多说了，一般都有现成的库了。

3、显示屏

  它是用来显示超声波雷达所获取的信息的，这样就可以方便地看到周围的物体了。我这里使用的是ST7735S它是一款彩色的显示屏，分辨率是128*160，看起来十分舒适，具体驱动方法我就不多说了，一般都有现成的库了而且比较复杂。

4、主控板

  它是整个设计的核心部分，它可以采集传感器传输过来的信息，可以进行计算，也可以控制执行器进行输出信息。我这里使用的是Arduino uno主控板，它的USB转串口芯片是CH340，它的主控芯片是ATMEGA328P，有20个数字IO口(其中6个可做PWM口,图中带“~”的就是），模拟输入口有6个（带“A”的就是），Flash存储器容量32KB，EEPROM容量1KB，时钟频率16MHZ，它的性能可以满足一般的需求了。

5、面包板

  它的作用是方便快速地连接电路，搭配杜邦线进行使用，当然不要也可以。

三、程序

//超声波雷达程序
//导入库
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7735.h>
#include <SPI.h>
#include <U8g2_for_Adafruit_GFX.h>
#include <Servo.h>
#include "SCoop.h"

//定义变量
volatile int jl;
//初始化外部模块
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(9, 10, 8);
U8G2_FOR_ADAFRUIT_GFX u8g2_for_adafruit_gfx;
//定义数组
int jdfw[9][2] = {
  {0, 20},
  {20, 40},
  {40, 60},
  {60, 80},
  {80, 100},
  {100, 120},
  {120, 140},
  {140, 160},
  {160, 180}
};
Servo servo_2;

float checkdistance_3_4() {
  digitalWrite(3, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(3, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(3, LOW);
  float distance = pulseIn(4, HIGH) / 58.00;
  delay(10);
  return distance;
}

//显示红色半圆
void xianshi(int c) {
  u8g2_for_adafruit_gfx.setFont(u8g2_font_timR18_tf);
  pianjing(80, 128, 80, c, 31);
  jl = checkdistance_3_4();
  pianjing(80, 128, constrain(jl, 0, 80), c, 14310);
  tft.fillRect(0,0,160,48,(0));
  u8g2_for_adafruit_gfx.setCursor(10,25);
  u8g2_for_adafruit_gfx.setForegroundColor((65126));
  u8g2_for_adafruit_gfx.print(String(servo_2.read()) + String("°"));
  u8g2_for_adafruit_gfx.setCursor(80,25);
  u8g2_for_adafruit_gfx.setForegroundColor((65126));
  u8g2_for_adafruit_gfx.print(String(String(jl)) + String("cm"));
}

//多线程
defineTask(scoopTask1)
void scoopTask1::setup()
{
}
void scoopTask1::loop()
{
  Serial.println(jl);
  delay(500);
}

// 显示圆
void hojing(int x, int y, int r) {
  //显示背景圆
  //画圆每个扇形
  for (int i = 0; i <= 8; i = i + (1)) {
    pianjing(x, y, r, i, 31);
  }
}

// 显示圆
void pianjing(int x, int y, int r, int c, int l) {
  //显示障碍物
  //画扇形
  double x1 = x + r * cos(jdfw[c][0] / 180.0 * 3.14159);
  double y1 = y - r * sin(jdfw[c][0] / 180.0 * 3.14159);
  double x2 = x + r * cos(jdfw[c][1] / 180.0 * 3.14159);
  double y2 = y - r * sin(jdfw[c][1] / 180.0 * 3.14159);
  tft.fillTriangle(x,y,x1,y1,x2,y2,l);
}

void setup(){
  jl = 0;
  tft.initR(INITR_GREENTAB);
  tft.fillScreen(0x0000);
  u8g2_for_adafruit_gfx.begin(tft);
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen((0));
  // 显示圆
  hojing(80, 128, 80);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, INPUT);
  servo_2.attach(2);
  Serial.begin(9600);
  mySCoop.start();
}

void loop(){
  yield();

  for (int a = 0; a <= 8; a = a + (1)) {
    servo_2.write((a * 20 + 10));
    delay(120);
    //显示
    xianshi(a);
  }
  for (int a = 8; a >= 0; a = a + (-1)) {
    servo_2.write((a * 20 + 10));
    delay(120);
    //显示
    xianshi(a);
  }

}

程序有点复杂大家可以放AI里解析一下。

四、制作说明

1、电路连接

注意舵机的三根线一般红色为正极（即VCC），棕色为负极（即GND），黄色为信号线

2、使用软件

  建议使用Mixly（米思奇）软件，简单易懂而且程序已经准备好了在下面，不过也可以使用Arduino IED软件，或其他支持Arduino uno的软件。使用Mixly软件一般不需要导入任何库，不过其他的建议导入Mixly2.0中的库。

五、结束语

  怎么样这款超声波雷达是不是非常简单易懂，造价也十分便宜，感兴趣的快快行动起来吧！最后感谢大家的观看，如果有错误请指出。