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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;
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
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