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第 10 章：看懂超声波测距代码
本章任务
看懂 HC-SR04 超声波测距的代码——对应第一册第 10 章的实验。这是六个实验里代码最"绕"的一个，但拆开看每一步都很直白。
接线回顾
| HC-SR04 | Pico | 说明 |
|---|---|---|
| VCC | 3V3 (Pin 36) | 3.3V 供电 |
| Trig | GP16 (Pin 21) | 触发信号（输出） |
| Echo | GP17 (Pin 22) | 回波信号（输入，需分压） |
| GND | GND (Pin 23) | 共地 |
Echo 输出 5V 电平，Pico 只耐受 3.3V，所以接线里有分压电阻（Echo → 1kΩ → GP17，GP17 → 2kΩ → GND）。
Mind+ 生成的典型代码
python
from machine import Pin # 引脚控制工具
import time # 时间工具
trig = Pin(16, Pin.OUT) # GP16：触发引脚，输出模式
echo = Pin(17, Pin.IN) # GP17：回波引脚，输入模式
def measure(): # 定义一个叫 measure（测量）的函数
# 第一步：发一个 10 微秒的高电平，通知模块"开始测距"
trig.value(0) # 先确保触发脚是低电平
time.sleep_us(2)
trig.value(1) # 拉高（发信号）
time.sleep_us(10) # 保持 10 微秒
trig.value(0) # 拉低，触发完成
# 第二步：等回波开始，记下开始时刻
while echo.value() == 0: # 只要回波还没来（低电平）……
pass # ……就原地等着
start = time.ticks_us() # 回波开始了！记下这一刻的时间
# 第三步：等回波结束，记下结束时刻
while echo.value() == 1: # 只要回波还在持续（高电平）……
pass # ……继续等
end = time.ticks_us() # 回波结束了！记下这一刻
# 第四步：用"持续时间"算距离
duration = time.ticks_diff(end, start) # 高电平持续了多久（微秒）
distance = duration * 0.0343 / 2 # 换算成厘米
return distance # 把结果交出去
while True: # 主循环：每秒测一次
d = measure() # 调用上面的函数，拿到距离
print(f"距离：{d:.1f} cm") # 打印出来，保留 1 位小数
time.sleep(1) # 等 1 秒再测下一次代码讲解
测距的原理（第一册 10.1）：Trig 发信号 → 模块发出超声波 → 波撞到障碍物弹回来 → Echo 脚高电平的持续时间 = 波的往返时间。
代码就是这四步的忠实翻译：
- 触发：
trig拉高 10 微秒——等于对模块喊"开始！" - 等回波开始：第一个
while循环里只有一个pass（什么都不做），就是干等 - 等回波结束：第二个
while同样干等，结束瞬间记下时间 - 算距离：距离 = 时间 × 声速 ÷ 2。除以 2 是因为声波走了"去 + 回"两趟
ticks_us() 是"微秒级秒表"，ticks_diff(end, start) 算两个时刻的差。def measure(): 把这一大段打包成一个函数，主循环里一句 measure() 就能测一次——这就是第 6 章说的函数的好处。
运行效果
程序运行后，每秒打印一次当前距离。把手放在传感器前由远及近移动，数值会跟着变小。
常见坑
- 读数始终是 0 或固定值：检查代码里 Trig 和 Echo 的编号有没有写反（Trig=16 是发、Echo=17 是收）
- 程序像"卡住"不打印：两个
while都在等回波，如果接线松了或 Echo 分压没接，就会一直等下去 - 读数忽大忽小：让模块对准平整的墙面测，斜面、海绵、布料会让回波不稳定
想一想
distance = duration * 0.0343 / 2里的/ 2如果去掉，显示的距离会偏大还是偏小？💡 查看答案
偏大，而且是整整一倍。因为声音从传感器出发、撞到物体、再弹回来，走的是"来回"两段路，除以 2 才是单程距离。去掉
/ 2，20cm 会显示成 40cm。找到代码里的
time.sleep(1)，改成 0.2 会怎样？💡 查看答案
每秒从测 1 次变成测 5 次，屏幕上的距离刷新更快、跟手更灵敏；但数字也会跳得更快，看起来没那么稳。