作りながら学ぶArduino+=電子工作入門

　連載の1回目で、超音波距離センサのスレーブ・アドレスを見つけました。市販の超音波距離センサはI2Cのインターフェースではなく、送信と受信端子、電源の4ピンの場合が一般的です。開発は、Arduino IDE 1.8.9です。

　「マイコンロボット工作　プログラミング　Q&A」の
　　超音波センサーmi-02を使って障害物(物体)までの距離を測定するには？

にビジュアル・プログラミング言語「MakeCode」による手順が書かれているので、スケッチで同様に記述します。

●測定手順

　スレーブ・アドレスは0x2cです。

　提供されているサンプルNo.04「シンプルな超音波センサー用プログラム」04_UltrasonicProgram_v1.hexを実行し、オシロスコープでタイミングを見ます。スケッチ内のdelayMicroseconds()やdelay()は、実際の時間にほぼ合わせました。
　測定開始命令を送ったらステータス1バイトを読み出します。正常だと0x01のようです。読み出さないと、以降の命令が有効になりませんでした。0x01以外なら別の処理をしそうですが、元のプログラムでは何もしていないので、スケッチでは読み出すだけにしてあります。

#include <Wire.h>
#define UltraSonic_address 0x2c //44

void setup() {
    Wire.begin(); 
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("start");
}

void loop() {
    Wire.beginTransmission(UltraSonic_address);
        Wire.write(0x33); //51
    Wire.endTransmission();
    delayMicroseconds(60); 
    Wire.requestFrom(UltraSonic_address, 1);
        byte buf1 = Wire.read(); 
    delay(10);

    Wire.beginTransmission(UltraSonic_address);
        Wire.write(0x0f); // 15
    Wire.endTransmission();
    delayMicroseconds(60); 
    Wire.requestFrom(UltraSonic_address, 1);
        byte highByte = Wire.read(); 
    delay(4);

    Wire.beginTransmission(UltraSonic_address);
        Wire.write(0x0e); // 14
    Wire.endTransmission();
    delayMicroseconds(60); 
    Wire.requestFrom(UltraSonic_address, 1);
        byte lowByte = Wire.read();
    int data = highByte << 8 | lowByte;
    // Serial.println(data);
    Serial.println(String(((data-160)/2.0)*0.315) + "cm");
    delay(1000);
}

　距離は約15cm以内が測れます。それを超えるとマイナス値になるので、遮蔽物からは遠いという判定に使えそうです。

　データを読み取っているときの波形です。

　超音波距離センサは黒色の4ピン・ソケットを利用しています。別の4ピンの黒いソケットにもI2Cの信号が出ています。