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【Arduino】Arduinoで超音波センサーHC-SR04を使う方法｜配線・コードを解説

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概要

Arduinoを使って超音波センサーHC-SR04の距離測定を行う方法を解説します。本記事では、HC-SR04の製品仕様や配線方法、Arduinoでの制御コードについて詳しく説明します。
超音波センサーは、距離を測定するのに便利なデバイスであり、障害物検知やロボット制御などに広く利用されています。

この記事を読むことで、ArduinoでHC-SR04を簡単に制御し、シリアルモニタに距離を表示する基本的なコードを理解できます。

超音波センサー HC-SR04 とは？

HC-SR04は、超音波を利用して物体までの距離を測定できるセンサーです。発射した超音波が物体に当たり、反射波が戻ってくるまでの時間を測定することで、2cm〜400cm (4m) の範囲で距離を計測できます。

主な仕様

  • 動作電圧: 5V
  • 消費電流: 15mA
  • 測定可能距離: 2cm 〜 400cm
  • 測定精度: ±3mm
  • 超音波周波数: 40kHz

HC-SR04は、ロボットの障害物検知や自動運転の制御、距離測定アプリケーションなどに幅広く使用されています。

HC-SR04 のピン配置

HC-SR04は4つのピンを持っており、それぞれの役割は以下の通りです。

ピン役割
VCC電源 (5V)
Trigトリガー (超音波の発射指示)
Echoエコー (反射波の受信)
GNDグラウンド

Arduino との接続例

以下のようにHC-SR04をArduinoと接続します。

HC-SR04 ピンArduino ピン
VCC5V
GNDGND
TrigD9
EchoD10

ArduinoでHC-SR04を制御するコード

HC-SR04をArduinoで制御し、シリアルモニタに距離を表示する基本的なコードを紹介します。

Arduinoコード

const int trigPin = 9;  // Trig ピン
const int echoPin = 10; // Echo ピン

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); // Echo の HIGH の時間を取得
    float distance = (duration * 0.0343) / 2; // 距離を計算（cm）

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

    delay(500); // 500ms 待機
}

コードのポイント

  1. trigPin に10μsのHIGHパルスを送信 → 超音波を発射。
  2. pulseIn(echoPin, HIGH) で 反射波が戻るまでの時間を測定。
  3. 超音波の速度 (0.0343 cm/µs) を使って距離を計算。
  4. シリアルモニタに距離を表示。

動作確認方法

  1. ArduinoをPCに接続し、コードを書き込む。
  2. シリアルモニタ (9600 baud) を開く。
  3. 距離が cm 単位で表示されることを確認。

まとめ

本記事では、超音波センサーHC-SR04の基本仕様やピン配置、Arduinoを使った距離測定のコードについて解説しました。

HC-SR04は、ロボット制御や障害物回避などのプロジェクトに役立つセンサーです。測定精度は約3mmと高く、Arduinoとの接続も簡単なため、さまざまな用途に活用できます。

次のステップとして、測定結果を利用してモーターを制御することで、障害物回避や追従システムを作成することも可能です。

ここまで読んでいただきありがとうございました。

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この記事を書いた人

morishuheiのアバター morishuhei

私が勉強したこと、実践したこと、してることを書いているブログです。
主に資産運用について書いていたのですが、
最近はプログラミングに興味があるので、今はそればっかりです。

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