برد راه انداز ماژول اولتراسونیک SR04 با نمایشگر سون سگمنت

در سال 1404–1405 یکی از پروژه‌های محبوب و کاربردی برای علاقه‌مندان الکترونیک و آردوینو، ساخت یک فاصله‌سنج دیجیتال ساده با استفاده از ماژول HC-SR04 (سنسور اولتراسونیک) و نمایشگر سون‌سگمنت (7-سگمنت) است. این ترکیب به شما اجازه می‌دهد فاصله اندازه‌گیری‌شده را به‌صورت عددی و بدون نیاز به کامپیوتر یا نمایشگر LCD بزرگ ببینید؛ مناسب برای ربات‌های اجتناب از موانع، پارکینگ هوشمند کوچک، پروژه‌های نمایشگاهی یا حتی وسایل کمک آموزشی.

چرا این ترکیب هنوز جذاب است؟

هزینه بسیار پایین (کل پروژه زیر 200–300 هزار تومان در بازار ایران)
مصرف توان کم
نمایش مستقیم و خوانا بدون نیاز به کد پیچیده برای OLED یا TFT
امکان ارتقا به نمایشگر 4 رقمی برای نشان دادن تا 9999 میلی‌متر

اتصالات پیشنهادی (برای نمایشگر تک‌رقمی یا دو رقمی ساده)

HC-SR04:
- VCC → 5V آردوینو
- GND → GND
- Trig → پین دیجیتال 8
- Echo → پین دیجیتال 9
نمایشگر 7-سگمنت کاتد مشترک (4 رقمی TM1637 یا 74HC595 شیفت رجیستر):
- برای ساده‌ترین حالت: از ماژول آماده TM1637 4 رقمی استفاده کنید (فقط 4 سیم نیاز دارد)
  - CLK → پین 10
  - DIO → پین 11
  - VCC → 5V
  - GND → GND

اگر از سون‌سگمنت خام (بدون درایور) استفاده می‌کنید، حداقل 8–12 پین آردوینو اشغال می‌شود که توصیه نمی‌شود مگر برای یادگیری.

نکات به‌روز 1404–1405

کتابخانه NewPing هنوز بهترین گزینه برای HC-SR04 است (فیلتر نویز بهتر، پشتیبانی از timeout)
برای TM1637 از کتابخانه TM1637Display یا Grove_4Digit_Display استفاده کنید
اگر دقت میلی‌متری مهم است، از روش میانگین‌گیری 5–10 اندازه‌گیری متوالی استفاده کنید
سنسور در دمای خیلی پایین یا بالای 50 درجه و رطوبت شدید دقتش افت می‌کند (بهتر است جبران دما اضافه شود)

کد نمونه ساده (نمایش روی TM1637 4 رقمی – واحد سانتی‌متر)

#include
#include

#define TRIG_PIN    8
#define ECHO_PIN    9
#define MAX_DISTANCE 400   // حداکثر فاصله قابل اندازه‌گیری (cm)

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

#define CLK 10
#define DIO 11
TM1637Display display(CLK, DIO);

void setup() {
display.setBrightness(0x0f); // حداکثر روشنایی
display.clear();
delay(1000);
}

void loop() {
delay(150); // فاصله بین اندازه‌گیری‌ها

unsigned int distance = sonar.ping_cm(); // مستقیم سانتی‌متر برمی‌گرداند

if (distance == 0) {           // خارج از محدوده یا خطا
    display.showNumberDecEx(8888, 0, true);   // خطا نشان بده
} else {
    display.showNumberDec(distance, false);   // نمایش عدد
}
}