收发一体超声波测距离传感器模块_超声波模块HC-SR04简介以及编程

2023-05-16

之前做避障车用到了超声波模块,总结了下资料

1、本模块性能稳定,测度距离精确,模块高精度,盲区小。 产品应用领域: 机器人避障 物体测距 液位检测 公共安防 停车场检测 。

2、 主要技术参数:

1:使用电压:DC---5V

2:静态电流:小于2mA

3:电平输出:高5V

4:电平输出:底0V

5:感应角度:不大于15度

6:探测距离:2cm-450cm

7:高精度 可达0.2cm

接线方式:VCC、trig(控制端)、 echo(接收端)、 GND

基本工作原理:

(1)采用IO口TRIG触发测距,给至少10us的高电平信号;

(2)模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回;

(3)有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

本模块使用方法简单,一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,即可以达到你移动测量的值

5、 操作:初始化时将trig和echo端口都置低,首先向给 trig 发送至少10 us的高电平脉冲(模块自动向外发送8个40K的方波),然后等待,捕捉 echo 端输出上升沿,捕捉到上升沿的同时,打开定时器开始计时,再次等待捕捉echo的下降沿,当捕捉到下降沿,读出计时器的时间,这就是超声波在空气中运行的时间,按照 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2 就可以算出超声波到障碍物的距离。

超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即:s=340m/s× t / 2 。这就是所谓的时间差测距法。本实验利用超声波测得的距离从串口中显示。

元器件清单:

Zduino UNO × 1;
OJ传感器扩展板× 1;

USB数据线 × 1 ;

1p杜邦线 × 4 ;

超声波传感器 × 1;

知识要点:

pulseIn():用于检测引脚输出的高低电平的脉冲宽度。

pulseIn(pin, value)

pulseIn(pin, value, timeout)

Pin---需要读取脉冲的引脚

Value---需要读取的脉冲类型,HIGH或LOW

Timeout---超时时间,单位微秒,数据类型为无符号长整型。

使用方法及时序图:

1、使用Arduino采用数字引脚给SR04的Trig引脚至少10μs的高电平信号,触发SR04模块测距功能;

2、触发后,模块会自动发送8个40KHz的超声波脉冲,并自动检测是否有信号返回。这步会由模块内部自动完成。

3、如有信号返回,Echo引脚会输出高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。此时,我们能使用pulseIn()函数获取到测距的结果,并计算出距被测物的实际距离。

SR04与Arduino接线示意图


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