
HC-SR04センサーは、コウモリが暗闇で道を見つけるのと同じ仕組みで動作します。人には聞こえない音を出し、その反響を捉えて前方の物体までの距離を測ります。Arduinoは0.5秒ごとに距離をセンチメートル単位でコンピューターの画面に表示し、3〜100センチメートルの測定値を示します。駐車センサーや障害物を避けるロボットなどのプロジェクトの基礎になります。
動画
回路図

ソースコード
Arduino (C++)
1// ─────────────────────────────────────────
2// BlueGrays · bluegrays.com
3// HC-SR04 Distance Measurement (Serial Display)
4// ─────────────────────────────────────────
5// Measures distance with the HC-SR04 ultrasonic sensor and prints results
6// between 3 and 100 cm to the Serial Monitor in cm every 0.5 s.
7//
8// Pins:
9// D7 -> HC-SR04 Trig
10// D6 -> HC-SR04 Echo
11// HC-SR04 VCC to 5V, GND to GND
12
13int echoPin = 6; // Echo input
14int trigPin = 7; // Trigger output
15int maxDistance = 100; // Largest distance shown (cm)
16int minDistance = 3; // Smallest distance shown (cm)
17
18void setup() {
19 pinMode(trigPin, OUTPUT);
20 pinMode(echoPin, INPUT);
21 Serial.begin(9600);
22}
23
24void loop() {
25 // A 10 us trigger pulse sends the sound burst
26 digitalWrite(trigPin, HIGH);
27 delayMicroseconds(10);
28 digitalWrite(trigPin, LOW);
29
30 // How long Echo stays HIGH (us) is the round-trip time. Sound travels at 0.034 cm/us; halving the
31 // path gives the distance
32 unsigned long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
33 double totalPath = (double)duration * 0.034;
34 int distance = totalPath / 2;
35
36 // Print only inside the valid range
37 if (distance > minDistance && distance < maxDistance) {
38 Serial.print("Distance: ");
39 Serial.print(distance);
40 Serial.println("cm");
41 }
42
43 delay(500); // Wait 0.5 s
44}
45
よくある質問
HC-SR04はどのように距離を測りますか?▾
センサーは40 kHzの音波を出し、反響が戻るまでの時間を測ります。音は空気中を約343 m/sで進みます。distance = time × 0.0343 / 2の式で距離をセンチメートルに換算します(往復の時間なので2で割ります)。
測定できる最短距離と最長距離はどのくらいですか?▾
実用上の測定範囲は約2 cm〜400 cmです。2 cmより近い場合や遠すぎる場合、布やスポンジなど音を吸収する表面では、測定が不正確になったり0になったりすることがあります。
測定値がときどき0や非常に大きな値になるのはなぜですか?▾
反響が戻ってこないと、`pulseIn`はタイムアウトします。センサーが平らで硬い面に向いていることを確認し、測定の間隔を少なくとも60 ms空け、コードで異常値を除外してください。
ESP32でも使えますか?▾
HC-SR04は5 Vで動作し、ECHOピンから5 Vを出力します。ESP32のロジック電圧は3.3 Vなので、ECHO信号線に分圧回路(例:1 kΩ + 2 kΩ)を入れるか、3.3 V対応のHC-SR04Pを使ってください。
