由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。本文主要介绍的是HC-SR04超声波测距模块及制作图详解,首先介绍了超声波测距原理及特点,其次阐述了HC-SR04超声波测距模块,最后奉上了HC-SR04超声波测距模块的制作图,具体的跟随小编一起来了解一下。
超声波测距原理及特点超声波测距原理是在超声波发射装置发出超声波,它的根据是接收器接到超声波时的时间差,与雷达测距原理相似。 超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,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。
(超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=340t/2)
特点
1、频率越高,精度也越高,但检测距离越近(空气衰减增大);
2、输出功率越高、灵敏度越高,检测距离也越远(虽然是废话,但我必须写上);
3、通常检测角度小的,测距范围略远;
HC-SR04超声波测距模块介绍1、模块特征
HC-SR04超声波测距模块具有测距距离精确,能和SRF05,SRF02等超声波测距相媲美,测量距离 ** 2cm~450cm (小编实测:10cm~300cm)。
2、工作原理
1)采用IO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输出一高电平,高电平持续时间就是超声波从发射到返回的时间
3、电气参数
4、超声波时序图
以上时序图表明你只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号,该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式: uS/58=厘米或者uS/148=英寸;或是:距离=高电平时间*声速(340M/S) /2;建议测量周期为60ms以上,以防止发射信号对回响信号的影响。
注:
1、此模块不宜带电连接,若要带电连接,则先让模块的GND端先连接,否则会影响模块的正常工作。
2、测距时,被测物体的面积不少于05平方米且平面尽量要求平整,否则影响测量的结果
5、超声波测距模块内部电路图
HC-SR04超声波测距模块制作图
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