DIY 泊车雷达：Arduino UNO + 三路 HC-SR04 超声波传感器

项目概述

自制前/后保险杠泊车辅助系统：三路 HC-SR04 分别覆盖左、中、右三个方向，两块 TM1651 驱动的电池电量条显示模块（原用于显示电量）分别指示左右两侧最近障碍物距离。距离映射为 0~7 级光柱，超出设定最大距离（默认 20 cm）显示满格“安全”，最近侧优先显示，中间传感器同时影响双侧显示。

核心组件与物料清单

• Arduino UNO ×1
• HC-SR04 超声波测距模块 ×3
• TM1651 电池电量条显示模块 ×2（基于 TM1651 芯片）
• 面包板、跳线若干

工作逻辑

1. 循环触发三路测距，获取 distanceL、distanceM、distanceR
2. 左侧显示取 min(distanceM, distanceL)，右侧取 min(distanceM, distanceR)
3. 距离 > Maxdistance → 显示第 7 级（满格）
4. 距离 ∈ (0, Maxdistance] → map(d, 0, Maxdistance, 0, 7) 映射为 0~7 级光柱
5. 50 ms 刷新周期，实时响应

典型场景示例

• 仅右侧有障碍 → 右侧光柱低于左侧
• 中间最近 → 双侧同步显示中间距离等级
• 左右均有障碍 → 各自显示各自最近距离

改进方向

• 增加传感器覆盖更大区域
• 加装 OLED/LCD 显示数值距离
• 更换防水型 JSN-SR04T 传感器
• 增加蜂鸣器分级报警

核心代码

#include <TM1651.h>
#define CLK 3   // 右显示
#define DIO 2
#define CLK2 5  // 左显示
#define DIO2 4
#define trigPin 6    // 中
#define echoPin 7
#define trigPinR 8   // 右
#define echoPinR 9
#define trigPinL 10  // 左
#define echoPinL 11
#define Maxdistance 20

TM1651 DisplayR(CLK, DIO);
TM1651 DisplayL(CLK2, DIO2);
long duration;
int distance;

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(trigPinR, OUTPUT); pinMode(echoPinR, INPUT);
  pinMode(trigPinL, OUTPUT); pinMode(echoPinL, INPUT);
  DisplayR.init(); DisplayR.set(BRIGHTEST);
  DisplayL.init(); DisplayL.set(BRIGHTEST);
}

void loop() {
  int dM = getDistance(trigPin, echoPin);
  int dR = getDistance(trigPinR, echoPinR);
  int dL = getDistance(trigPinL, echoPinL);

  int R = min(dM, dR);
  int L = min(dM, dL);

  updateDisplay(DisplayR, R);
  updateDisplay(DisplayL, L);
  delay(50);
}

void updateDisplay(TM1651 &disp, int dist) {
  if (dist > 0 && dist < Maxdistance) {
    byte level = map(dist, 0, Maxdistance, 0, 7);
    disp.displayLevel(level);
  } else if (dist >= Maxdistance) {
    disp.displayLevel(7);
  }
}

int getDistance(int trig, int echo) {
  digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trig, LOW);
  duration = pulseIn(echo, HIGH);
  return duration * 0.034 / 2;  // cm
}

资源链接

• TM1651 库：fuel_display
• 原理图见项目附件（Schematics 部分）