超聲波傳感器如何工作并與Arduino接口
超聲波傳感器如何工作并與Arduino接口
使用HC-SR04超聲波距離傳感器為您的下一個Arduino項目提供強大的功能，該傳感器可以報告最遠13英尺遠的物體范圍。如果您要避免機器人撞墻，那是非常有用的信息！它們具有低功耗（適用于電池供電的設備），價格低廉，易于連接以及在業余愛好者中瘋狂流行的特點。另外，它甚至看起來很酷，就像一雙Wall-E機器人的眼睛注視著您的zui新機器人發明！
HC-SR04硬件概述
HC-SR04超聲波距離傳感器的核心是兩個超聲波傳感器。一個用作發射器，將電信號轉換為40 KHz超聲波脈沖。接收器監聽發射的脈沖。如果接收到它們，它將產生一個輸出脈沖，其寬度可用于確定脈沖傳播的距離。像餡餅一樣簡單！
該傳感器體積小，易于在任何機器人項目中使用，并提供2厘米至400厘米（約1英寸至13英尺）之間出色的非接觸范圍檢測，精度為3mm。由于它的工作電壓為5伏，因此可以直接連接到Arduino或任何其他5V邏輯微控制器。
HC-SR04超聲波距離傳感器如何工作？
當持續時間至少為10 μS（10微秒）的脈沖施加到觸發引腳時，一切就開始了。響應于此，傳感器以40 KHz發射八個脈沖的聲音脈沖。這種8脈沖模式使設備的“超聲特征”變得du一無二，從而使接收器能夠將發射模式與環境超聲噪聲區分開。
八個超聲波脈沖通過空氣傳播，遠離發射器。同時，回聲引腳變為高電平，開始形成回聲信號的開始。
如果這些脈沖沒有被反射回來，則回波信號將在38毫秒（38毫秒）后超時并返回低電平。因此38 ms的脈沖表示在傳感器范圍內沒有阻塞。
如果這些脈沖被反射回去，則在收到信號后，Echo引腳就會變低。這會產生一個脈沖，其寬度在150 μS至25 mS之間變化，具體取決于接收信號所花費的時間。
讓我們以一個例子來使它更清楚。假設我們在傳感器前面有一個未知距離的物體，并且在回波引腳上收到了寬度為500 μS的脈沖?，F在，讓我們計算物體與傳感器的距離。我們將使用以下等式。
在這里，我們的時間值為500 μs，我們知道速度。我們有什么速度？聲音的速度，當然！其340 m / s。為了計算距離，我們必須將聲速轉換為cm / μs。Google快速搜索“以厘米/微秒為單位的聲音速度”時，它會顯示為0.034 cm / μs。您可以進行數學運算，但搜索更為容易。無論如何，有了這些信息，我們就可以計算出距離！
