/* 本程式從 Arduino開發板 第0號 類比(Analog)輸入口 讀取電壓值，傳回電腦呈現。。

* 特性: 取樣速率約1000筆/秒 。

* 使用電腦序列埠監控視窗或序列繪圖家時，其 鮑率(baud) 設定需與程式中的設定一致 ( 此程式預設值115200 )。

* 複製以下的所有文字，貼到Arduino程式編輯視窗中即可使用。此程式範例內容歡迎所有人免費使用。更新日期:2019/06/20 by SD Tzeng

*/

//開發粄功能設定:

void setup() {

Serial.begin(115200); //設定 序列埠 鮑率 Serial Port begin (為提高傳輸效率，此值較一般設定值9600高出許多)

while (!Serial) { ;} //當 序列埠(Serial) 未就位時，等待(執行空白)

}

//不斷重複執行迴圈:

void loop() {

float voltage = 5.0 * analogRead(A0)/1023; //將 第0號類比輸入口 (A0) 的讀值(0-1023)換算成電壓值voltage (0V-5V)

Serial.println(voltage,4); //將 電壓值(voltage) 傳送到序列埠(Serial Port) 暫存器(buffer)，4位精度

delay(0.1); //稍微延遲，等待訊號傳送，增進穩定性

Serial.flush(); // 等待序列埠暫存器中的數據傳送至電腦完畢

}

/* 本程式為 Arduino開發板 連接 超音波測距感測頭(HC-SR04) 作為距離感測用。(HC-SR04最短測距盲區約3公分，最遠約5公尺)

* 預設HC-SR04的觸發接收(Trig)接開發板Pin 12，回音輸出(Echo)接開發板Pin 11。可自行依需要調整。

* 測距精度(雜訊)約0.5公分，取樣速率約400筆/秒 (距離20公分時)。

* 為顧及取樣率與實驗應用的實用性，程式目前設定偵測距離範圍 5 - 250 公分。

* 超過250公分 以及距離小於5公分時，距離回傳為5公分(此設為警報距離distancealarm)，且板上LED燈亮起。

* 使用電腦序列埠監控視窗或序列繪圖家時，其 鮑率(baud) 設定需與程式中的設定一致 ( 此程式預設值115200 )。

* 複製以下的所有文字，貼到Arduino程式編輯視窗中即可使用。此程式範例內容歡迎所有人免費使用。更新日期:2019/06/20 by SD Tzeng

*/

//定義:

int trigPin = 12; //定義 觸發輸出腳位 Trig Pin

int echoPin = 11; //定義 回音接收腳位 Echo Pin

double duration, distance; //定義 變數格式為 雙精度(double)浮點數

double distancelimit = 250.0; //定義 最遠測量距離限制 250公分 (避免太遠回音訊號不佳＆等候回音過久)

double distancealarm = 5.0; //定義 警報距離。距離小於5公分(盲區)時 發出LED警示 (內建LED訊號LED_BUILTIN＝pin 13)

double timeout = distancelimit/0.017; //設定 超過最遠測量距離時的時間（等候回音時間上限）[ 假設聲波速率為 340 m/s ]

//開發粄功能設定:

void setup() {

Serial.begin(115200); //設定 序列埠 鮑率 Serial Port begin (為提高傳輸效率，此值較一般設定值9600高出許多)

pinMode(trigPin, OUTPUT); //設定 觸發輸出腳位(trigPin)的功能為 輸出(OUTPUT)

pinMode(echoPin, INPUT); //設定 回音接收腳位(echoPin)的功能為 輸入(INPUT)

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //設定 內建LED (LED_BUILTIN ＝ pin 13 腳位) 的功能為 輸出(OUTPUT)

}

//不斷重複執行迴圈:

void loop()

{

//於 觸發輸出腳位 Trig Pin 產生觸發脈衝(建議大於 10微秒)

digitalWrite(trigPin, LOW); //觸發腳位trigPin 先降回低電位，持續 4微秒 (us)

delayMicroseconds(8);

digitalWrite(trigPin, HIGH); //觸發腳位trigPin 變成高電位，持續 12微秒 (us)

delayMicroseconds(12);

digitalWrite(trigPin, LOW); //觸發腳位trigPin 再降回低電位，完成脈衝，使HC-SR04產生聲音脈衝出去

/******************************/

duration = pulseIn(echoPin, HIGH, timeout);

// 於回音接收腳位(Echo Pin) 收到高電位(High) 的時間 (微秒 us)。等待超過 timeout時間上限 則跳出，回傳0

distance = duration*0.0170; // 將聲音 "來回" 時間(us) 換算成距離 (cm) [ 假設聲波速率為 340 m/s ]

if(distance <= distancealarm){ distance = distancealarm; } //若距離小於警告最小距離(或超過timeout)時，距離回傳為 警報距離

if(distance < distancelimit){ //若距離在 測量距離範圍 時，回傳距離數值

// Serial.print("Distance : ");

Serial.print(distance); //將 distance 傳送到序列埠(Serial Port) 暫存器(buffer)

// Serial.print("cm");

Serial.println(); //將 '換行' 傳送到序列埠(Serial Port) 暫存器(buffer)

Serial.flush(); // 等待序列埠暫存器中的數據傳送至電腦完畢

}

if(distance <= distancealarm){ //若距離小於 警報距離 時，內建LED亮起

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);

}

else{ //否則 內建LED變暗

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

}

}