ต่อ HC-SR04 กับ ESP32 ให้ถูก: แบ่งแรงดันขา ECHO จาก 5 V เหลือ 3.3 V

HC-SR04 ใช้ไฟ 5 V และส่งสัญญาณ ECHO กลับมา 5 V แต่ขา ESP32 รับได้แค่ 3.3 V วิธีต่อตัวต้านทานแบ่งแรงดัน 1 kΩ / 2 kΩ พร้อมโค้ดวัดระยะ

อัปเดต 2026-10-31

HC-SR04 เป็นเซนเซอร์วัดระยะที่ราคาถูกและใช้กันมากที่สุดในหุ่นยนต์มือใหม่ แต่เมื่อใช้กับ ESP32 มีจุดที่คนพลาดบ่อย คือขา ECHO ส่งสัญญาณกลับมาที่ 5 V ในขณะที่ขา GPIO ของ ESP32 ออกแบบมาสำหรับ 3.3 V ต่อตรงอาจทำงานได้ช่วงหนึ่ง แต่เสี่ยงทำให้ขานั้นเสียในระยะยาว

HC-SR04 ทำงานอย่างไร

1. บอร์ดส่งพัลส์ HIGH ยาว 10 ไมโครวินาทีเข้าขา TRIG
2. เซนเซอร์ยิงคลื่นเสียง 40 kHz ออกไป แล้วตั้งขา ECHO เป็น HIGH ค้างไว้จนได้ยินเสียงสะท้อนกลับ
3. ความยาวของพัลส์ ECHO คือเวลาที่เสียงเดินทางไปและกลับ ระยะ (cm) จึงประมาณ เวลา (µs) ÷ 58

เซนเซอร์ต้องใช้ไฟเลี้ยง 5 V และวัดได้ราว 2–400 cm ตามสเปก ในการใช้งานจริงค่าที่ไว้ใจได้มักอยู่ที่ไม่เกิน 2–3 เมตร ลำคลื่นค่อนข้างแคบ ของที่อยู่เฉียงหรือผิวที่เอียงอาจสะท้อนเสียงออกไปทางอื่นจนวัดไม่เจอ

ทำไมต้องแบ่งแรงดัน

ขา TRIG ไม่มีปัญหา เพราะ ESP32 ส่ง 3.3 V ออกไป ซึ่ง HC-SR04 อ่านเป็น HIGH ได้ ปัญหาอยู่ที่ขา ECHO ที่ส่ง 5 V กลับเข้า ESP32 ทางแก้ที่ง่ายที่สุดคือตัวต้านทานสองตัวต่ออนุกรมกัน:

ECHO ──[ 1 kΩ ]──┬──▶ ขา GPIO ของ ESP32
                 │
               [ 2 kΩ ]
                 │
                GND

แรงดันที่ขา GPIO = 5 V × 2 kΩ ÷ (1 kΩ + 2 kΩ) ≈ 3.3 V พอดีกับระดับที่ ESP32 รับได้ ถ้าไม่มีตัว 2 kΩ ใช้ 1 kΩ สองตัวต่ออนุกรมแทนได้ หรือใช้คู่ 2.2 kΩ / 4.7 kΩ ซึ่งได้ราว 3.4 V

การต่อขา

• ! Front sonar ECHO ส่งสัญญาณ 5 V เข้าขา 3.3 V: ใส่ตัวต้านทานแบ่งแรงดัน 1 kΩ / 2 kΩ

ตัวตรวจวงจรของตัวจำลองเตือนเรื่องนี้ให้เองทุกครั้งที่ต่อ HC-SR04 กับบอร์ด 3.3 V และแท็บชิ้นส่วนจะใส่ตัวต้านทานให้ในรายการ

โค้ดวัดระยะ (Arduino IDE)

const int TRIG = 32;   // ใช้ขาตามตารางด้านบน
const int ECHO = 34;   // ผ่านตัวต้านทานแบ่งแรงดันแล้ว

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(TRIG, OUTPUT);
  pinMode(ECHO, INPUT);
}

// ระยะเป็น cm หรือ -1 ถ้าไม่มีเสียงสะท้อนภายใน 30 ms (ไกลเกินราว 5 m)
float readDistanceCm() {
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  unsigned long us = pulseIn(ECHO, HIGH, 30000);
  return us == 0 ? -1 : us / 58.0;
}

void loop() {
  Serial.println(readDistanceCm());
  delay(60);   // เว้นอย่างน้อย 60 ms ให้เสียงสะท้อนรอบก่อนหายไป
}

อย่าลืมเปลี่ยนเลขขาให้ตรงกับที่ต่อจริง ถ้าใช้ตัวจำลองช่วยจัดขา ให้ดูเลขจากตารางด้านบน หรือกด คัดลอก pins.h ในหน้า Wiring

ชิ้นส่วน

ราคาประมาณการ ณ 2026-10-31 ยังไม่ได้ตรวจกับร้าน

ลองในตัวจำลอง

ปุ่มด้านล่างเปิดหุ่นที่มี HC-SR04 ตัวเดียว ลองกด Run ในหน้า Code แล้วสังเกตว่าหุ่นมองไม่เห็นของที่อยู่เฉียงหน้า ซึ่งเป็นเหตุผลที่หุ่นหลบสิ่งกีดขวางส่วนใหญ่ใช้เซนเซอร์มากกว่าหนึ่งตัว (ดู หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง)

เปิดหุ่น HC-SR04 ในตัวจำลอง →