模块电原理图
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)。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。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。
使用高电平触发
超声波测距模块:
VCC -> 5V
GND -> GND
Trig (控制端)-> 2
Echo (接收端)-> 3
注: TRIP引脚是内部上拉10K的电阻,用单片机的IO口拉低TRIP引脚,然后给一个10us以上的脉冲信号。模块应先插好在电路板上再通电,避免产生高电平的误动作,如果产生了,重新通电方可解决。
/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验(58)
实验五十八: HC-SR04超声波测距传感器模块(通用款)
Echo接Digital 3口,接收距离信号
Trig接Arduino板的Digital 2口,触发测距
上电后预热稳定大约需要60秒钟
*/
float distance;
const intecho=3; //echO接D3脚
const inttrig=2; //echO接D2脚
void setup()
{
Serial.begin(9600); //波特率9600
pinMode(echo,INPUT); //设置echo为输入脚
pinMode(trig,OUTPUT); //设置trig为输出脚
Serial.println("HC-SR04-2019.7.14测距开始:");
}
void loop()
{
digitalWrite(trig,LOW);
delayMicroseconds(20);
digitalWrite(trig,HIGH);
delayMicroseconds(20);
digitalWrite(trig,LOW); //发一个20US的高脉冲去触发Trig
distance= pulseIn(echo,HIGH); //计数接收高电平时间
distance= distance*340/2/10000; //计算距离 1:声速:340M/S2:实际距离1/2声速距离 3:计数时钟为1US
Serial.print("距离: ");
Serial.print(distance);
Serial.println("cm");
delay(20); //单次测离完成后加20mS的延时再进行下次测量。防止近距离测量时,测量到上次余波,导致测量不准确。
delay(500); //500mS测量一次
}
/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验(58)
实验五十八: HC-SR04超声波测距传感器模块(通用款)
程序之二,阙值50厘米控制板载LED
Echo接Digital 3口,接收距离信号
Trig接Arduino板的Digital 2口,触发测距
上电后预热稳定大约需要60秒钟
HC-SR04为简单通用款,没有温度补偿,实测200CM段误差约3CM
*/
int inputPin=3; // 定义超声波信号接收接口
int outputPin=2; // 定义超声波信号发出接口
int ledpin=13;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(ledpin,OUTPUT);
pinMode(inputPin, INPUT);
pinMode(outputPin, OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(outputPin, LOW); // 使发出发出超声波信号接口低电平2μs
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(outputPin, HIGH); // 使发出发出超声波信号接口高电平10μs,这里是至少10μs
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(outputPin, LOW); // 保持发出超声波信号接口低电平
int distance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 读出脉冲时间
distance= distance/58; // 将脉冲时间转化为距离(单位:厘米)
Serial.println(distance); //输出距离值
delay(50);
if (distance >=50)
{//如果距离大于50厘米小灯亮起
digitalWrite(ledpin,LOW);
}//如果距离小于50厘米小灯熄灭
else
digitalWrite(ledpin,HIGH);
}
测量一本书的距离变化波形
/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验(58)
实验五十八: HC-SR04超声波测距传感器模块(通用款)
程序之三,串口输出等待时间的原始数据
Echo接Digital 3口,接收距离信号
Trig接Arduino板的Digital 2口,触发测距
上电后预热稳定大约需要60秒钟
HC-SR04为简单通用款,没有温度补偿,实测200CM段误差约3CM
*/
#define Trig 2
#define Echo 3
float cm; //距离变量
float temp;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(Trig, OUTPUT);
pinMode(Echo, INPUT);
}
void loop() {
//给Trig发送一个低高低的短时间脉冲,触发测距
digitalWrite(Trig, LOW); //给Trig发送一个低电平
delayMicroseconds(2); //等待 2微妙
digitalWrite(Trig,HIGH); //给Trig发送一个高电平
delayMicroseconds(10); //等待 10微妙
digitalWrite(Trig, LOW); //给Trig发送一个低电平
temp = float(pulseIn(Echo, HIGH)); //存储回波等待时间,
//pulseIn函数会等待引脚变为HIGH,开始计算时间,再等待变为LOW并停止计时
//返回脉冲的长度
//声速是:340m/1s 换算成 34000cm / 1000000μs => 34 / 1000
//因为发送到接收,实际是相同距离走了2回,所以要除以2
//距离(厘米)=(回波时间 * (34 / 1000)) / 2
//简化后的计算公式为 (回波时间 * 17)/ 1000
cm = (temp * 17 )/1000; //把回波时间换算成cm
Serial.print("Echo =");
Serial.print(temp);//串口输出等待时间的原始数据
Serial.print(" | | Distance = ");
Serial.print(cm);//串口输出距离换算成cm的结果
Serial.println("cm");
delay(500);
}