超声波模块说明
超声波模块原理
超声波模块原理
超声波模块是一种以超声波作为信号传输媒介，用于测距、检测物体存在性、区分物体性质等应用的一种电子器件。
其原理是利用超声波在空气中传播的速度和时间关系实现测距。
与红外线测距相比，超声波测距具有反应速度快、稳定性高、测距范围大等特点。
超声波模块是由一发射器和一个接收器组成的。
发射器发射超声波信号，经过空气中的传播，当遇到物体时，部分超声波被反射回来，被接收器接收。
接收器将接收到的信号经过一系列的处理，可以计算出物体到超声波模块的距离。
超声波模块主要由发射器、接收器和控制电路组成。
发射器是通过驱动电路产生高频电信号来驱动晶体振荡器工作，晶体振荡器输出高频电信号，由适当的放大电路把高频电信号变为高能量的电波（超声波），发射出去。
接收器接收到反射回来的超声波信号后，通过一系列的信号处理，将信号变为微弱的电信号，经过放大后由控制电路进行工作状态检测，从而确定物体与传感器之间的距离。
超声波传播速度在空气中大约为340米/秒，在不同介质中，超声波传播速度有所不同。
利用超声波的速度和时间关系计算出物体到超声波模块的距离，就可以实现测距、检测物体存在性、区分物体性质等应用。
HC-SR04超声波测距模块说明书
HC-SR04超声波测距模块◼产品概述HC-SR04是一款升级的超声波测距模块。
新增加UART，IIC及1-WIRE（单总线）功能，模式可以通过外围电阻设置。
2CM超小盲区，4M典型最远测距，2mA超低工作电流。
采用自研超声波测距解调芯片，使其外围更加简洁，工作电压更宽（2.8-5.5V）。
驱动采用扫频技术，减少探头本身一致性对灵敏度的影响。
内部40K驱动频率采用正温度补偿，切合探头中心频率的温度特性，减小温度影响。
外部晶振为外观兼容而放置的晶振，不起任何作用，不焊接晶振的模块价格更有优势。
◼实物图片◼主要特性⚫采用专业解调芯片⚫工作电压：2.8-5.5V⚫工作电流：2mA⚫支持GPIO,UART，IIC及1-WIRE多种接口模式,默认输出模式兼容HC-SR04⚫2CM盲区，4M典型最远测距⚫200mS周期⚫可配置各种颜色及加固型探头◼典型应用⚫玩具，机器人避障⚫液位，水位测量⚫坐姿检测⚫其它测距应用◼性能参数◼GPIO/UART/IIC/1-WIRE模式选择◼测量操作一：GPIO模式工作模式同HC-SR04。
外部MCU给模块Trig脚一个大于10uS的高电平脉冲；模块会给出一个与距离等比的高电平脉冲信号，可根据脉宽时间“T”算出：距离=T*C/2（C为声速）声速温度公式：c=(331.45+0.61t/℃)m•s-1(其中330.45是在0℃）0℃声速：330.45M/S20℃声速：342.62M/S40℃声速：354.85M/S0℃-40℃声速误差7左右。
实际应用，如果需要精确距离值，必需要考虑温度影响，做温度补偿。
如有需要，可关注我司带温补单芯片RCWL-9700。
二：UART模式UART模式波特率设置：9600N1命令返回值说明0XA0BYTE_HBYTE_MBYTE_L 输出距离为：(（BYTE_H<<16）+（BYTE_M<<8）+BYTE_L)/1000单位mm0XF1公司及版本信息连接串口。
US100使用说明
厦门智控USUS-100 超声波测距模块1． 概述US-100 超声波测距模块可实现 0~4.5m 的非接触测距功能， 拥有 2.4~5.5V 的宽电压输入范围，静态功耗低于 2mA，自带温 度传感器对测距结果进行校正，同时具有 GPIO，等多种通信方 式，内带看门狗，工作稳定可靠。
2． 主要技术参数 电气参数工作电压 静态电流 工作温度 输出方式 感应角度 探测距离 探测精度USUS-100 超声波测距模块DC 2.4V~5.5V 2mA -20~+70 度 电平或 UART（跳线帽选择） 小于 15 度 2cm-450cm 0.3cm+1%本模块实物图及 实物图及尺寸 3． 本模块实物图及尺寸本模块如图 3.1 和图 3.2 所示：厦门智控图 3.1： US-100 正面图图 3.2：US-100 背面图本模块的尺寸：45mm*20mm*1.6mm。
板上有两个半径为 1mm 的机械孔，如图 3.3 所示：图 3.3：US-100 尺寸图4． 接口说明5 Pin 接口为 2.54mm 间距的弯排针，如图 4.1 所示：厦门智控图 4.2：5 Pin 接口 从左到右依次编号 1,2,3,4,5。
它们的定义如下： 1 号 Pin：接 VCC 电源（供电范围 2.4V~5.5V）。
2 号 Pin：接外部电路的 Trig 端。
3 号 Pin：接外部电路的 Echo 端。
4 号 Pin：接外部电路的地。
5 号 Pin：接外部电路的地。
电平触发测距 测距工作原理 5． 电平触发测距工作原理电平触发测距的时序如图 5.1 所示：10US8 40K图 5.1：US-100 测距时序图厦门智控图 5.1 表明：只需要在 Trig 管脚输入一个 10US 以上的高 电平，系统便可发出 8 个 40KHZ 的超声波脉冲，然后检测回波 信号。
当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然 后根据当前温度对测距结果进行校正，将校正后的结果通过 Echo 管脚输出。
超声波模块工作原理
超声波模块工作原理
超声波模块是一种常见的传感器模块，它利用超声波原理来实现测距、避障等功能。
在了解超声波模块的工作原理之前，我们首先需要了解一下超声波的基本概念。
超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，一般指频率大于20kHz的声波。
超声波在空气中传播时，具有很强的方向性和穿透力，因此被广泛应用于测距、医学成像、清洗等领域。
超声波模块通常由发射器和接收器两部分组成。
发射器会发出一系列超声波脉冲，然后接收器会接收到这些超声波并将其转化为电信号。
通过测量超声波从发射到接收所经历的时间，就可以计算出目标物体与超声波模块的距离。
超声波模块的工作原理可以简单概括为，发射器发送超声波脉冲，这些超声波脉冲在空气中传播，当遇到物体时会被反射回来，接收器接收到反射的超声波并将其转化为电信号，然后计算出距离。
在实际应用中，超声波模块通常会通过单片机或其他控制器来控制和处理。
当需要测距时，控制器会发送指令给超声波模块，然后接收超声波模块返回的距离数据，并进行相应的处理和判断。
超声波模块的测距精度受到多种因素的影响，包括超声波的频率、发射功率、接收灵敏度、环境因素等。
在使用超声波模块时，需要注意这些因素对测距精度的影响，并根据实际情况进行调整和补偿。
除了测距功能，超声波模块还可以用于避障。
通过测量超声波返回的时间和强度，可以判断物体与超声波模块的距离和方向，从而实现避障功能。
总的来说，超声波模块利用超声波原理实现测距、避障等功能，其工作原理简单清晰，易于掌握和应用。
在实际使用中，需要注意测距精度、环境因素等影响因素，以确保超声波模块的正常工作和准确测量。
dw580超声使用说明
dw580超声使用说明DW580超声是一种常用的超声波测距模块，具有测距范围广、精度高、功耗低等特点。
本文将详细介绍DW580超声的使用说明，帮助用户更好地了解和使用该设备。
一、DW580超声的基本介绍DW580超声是一种基于超声波原理的测距模块，可广泛应用于机器人导航、智能家居、智能车辆等领域。
它采用超声波传感器和控制电路组成，通过发射超声波脉冲并接收其回波，计算出物体与模块之间的距离。
二、DW580超声的主要特点1. 测距范围广：DW580超声的测距范围可达2cm-500cm，适用于不同场景的测距需求。
2. 精度高：该模块的测距精度可达±1cm，能够满足大部分应用场景的要求。
3. 功耗低：DW580超声的工作电流仅为2mA，节能环保，适合长时间使用。
4. 简单易用：该模块采用4针接口设计，方便用户与其他设备的连接和控制。
5. 多种工作模式：DW580超声支持单次测距模式和连续测距模式，可根据实际需求选择合适的模式。
三、DW580超声的使用方法1. 接线准备：将DW580超声的VCC引脚接到3.3V电源，GND 引脚接到地线，Trig引脚接到控制器的GPIO口，Echo引脚接到控制器的GPIO口。
2. 设置工作模式：根据实际需求，选择单次测距模式或连续测距模式。
在单次测距模式下，控制器发送一个脉冲信号给Trig引脚，超声波模块发射超声波并计算距离后，将结果通过Echo引脚返回给控制器。
在连续测距模式下，超声波模块会自动循环发送超声波并返回距离数据。
3. 数据处理：控制器接收到超声波模块返回的距离数据后，可以根据实际需求进行处理，如显示在屏幕上、存储到数据库中等。
4. 注意事项：(1) DW580超声的工作电压为3.3V，不可超过此电压范围，否则可能损坏模块。
(2) 超声波在传播过程中会受到物体的反射、折射等影响，可能会导致测距误差，因此需要在实际应用中进行校准。
(3) DW580超声的测距范围和精度与所使用的超声波传感器和控制电路有关，不同型号的模块具有不同的性能指标，请根据实际需求选择合适的型号。
US-100超声波测距模块在Arduino平台上的使用说明
unsigned int TrigPin = 3; //将 Arduino 的 Pin3 连接至 US-100 的 Trig/TX unsigned long Time_Echo_us = 0; unsigned long Len_mm = 0;
void setup() { //Initialize
如果先将 US-100 与 Arduino 连好，再给 Arduino 下载程序，在下载程序时会出错， 因为 US-100 与 Arduino 的通信和 Arduino 下载程序时使用的同一个串口，会相互干扰。
图 3.1：串口模式下 US‐100 与 Arduino 的连接
3.2 串口模式下测距使用例程
}
3.3 串口模式下测温使用例程
int Temperature45 = 0;
void setup() { //将 Arduino 的 RX 与 TX（Digital IO 0 和 1）分别于 US-100 的 Echo/Rx 和 Trig/Tx 相连，确保连接前已经使 US-100 处于串口模式。
Serial.begin(9600); //设置波特率为 9600bps. }
Serial.begin(9600); //测量结果将通过此串口输出至 PC 上的串口监视器 pinMode(EchoPin, INPUT);//设置 EchoPin 为输入模式。 pinMode(TrigPin, OUTPUT); //设置 TrigPin 为输出模式。 }
void loop()
{ //通过 Trig/Pin 发送脉冲，触发 US-100 测距
unsigned int HighLen = 0; unsigned int LowLen = 0; unsigned int Len_mm = 0; void setup() { //将 Arduino 的 RX 与 T（X Digital IO 0 和 1）分别于 US-100 的 Echo/Rx 和 Trig/Tx 相连，确保连接前已经使 US-100 处于串口模式。
KS103超声波测距模块说明书
工作电压：3.0V~5.5V 直流电源 工作时瞬间最大电流：10.6mA@5.0V, typical 工作电流：1.6-2.7 mA@5.0V, typical 休眠时最大耗电量：500uA@5.0V, typical （串口模式时不休眠） 功耗：使用纳瓦技术省电，5s 未收到 I2C 控制指令自动进入 uA 级休眠，并可随时被主机 I2C 控
位
I2C
(4)
数据。
Note 4: 这种总线钳制探测方式可以为客户获得更大的探测速度及效率，而不是通过定时器延时或 delay 函数延时每次探测都要至少等
待 65ms。换言之，用户大部分时候仅需要快速知晓 1m 范围内是否有障碍物。具体延时时间应大于表 1 所列各指令的最大探测时间。
如果不希望 SCL 线在探测时被拉低，可以通过发送指令 0xc3 指令，之后断电重启 KS101B/KS103/KS103S 后 SCL 线仍然不会拉低。如果想恢复 I2C 钳制及 SCL 拉低功能，发送
Note 1: 要达到最佳的工作状态推荐使用+5V 电源，低于 5V 的电压将影响测距量程。并且，严禁将 VCC 与 GND 接反，否则可能会
损坏电路。超过 3 秒钟的电路反接将可能导致不可恢复的损坏。
具体连线如下图所示（20 个）：
VCC VCC
R1
R2
4.7K
4.7K
VCC SDA SCL GND
I2C 地址
寄存器 2
8 位数据指令
延时等待或查询 SCL
否
线是否为高？
3
是
接收 16 位 I2C 数据
多量程探测 探测指令从 0x01 到 0x2f，数值越大，信号增益越大。指令 0x01 对应量程约 100mm，0x02
超声波测距模块使用说明
超声波测距资料超声波测距模块连线:我们将超声波测距模块用红色,绿色两根导线引出,红色线(超声波测距模块电源脚)接5208K实验仪+5V,绿色线(超声波测距模块接地脚)接5208K实验仪GND.打开5208K实验仪电源, 超声波测距模块初始化显示27.将超声波发射接收头对准障碍物，数码管将显示超声波测距模块与障碍物之间的距离。
超声波测距学习板，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。
测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
超声波学习板采用AT89S51单片机晶振为12M，单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号，利用外中断监测超声波接收电路输出的返回信号，显示电路采用简单的4位共阳LED数码管，段码驱动用74LS244集成电路，位码用S8550三极管驱动。
超声波测距的算法原理: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时）。
X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，则距离为340mx0.03S=10.2米。
这就是超声波探头到反射物体之间的距离。
产品性能特点：成品板上自带：超声波收发传感器、接收放大电路、四位LED数码显示、四位按键（四个按钮和蜂鸣器属于功能预留，程序中无定义），电源部分自带整流、滤波、稳压电路，允许交流7～15V或者直流9～16V输入，经过实际测试，测量范围可达27～250厘米，测量精度为1厘米。
下图是超声波测距学习板的元件布局图，以下是部分汇编源程序;/////////////////////////////////////////////////////// ; USE BY :超声波测距器; IC :AT89C51; TEL :; OSCCAL :XT (12M); display :共阳LED显示;/////////////////////////////////////////////////////// ;测距范围7CM-11M，堆栈在4FH以上，20H用于标志;显示缓冲单元在40H-43H，使用内存44H、45H、46H用于计算距离;VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口speak equ p1.1;********************************************;* 中断入口程序 *;********************************************;ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP PINT0ORG 000BHretiORG 0013HRETIORG 001BHLJMP INTT1ORG 0023HRETIORG 002BHRETI;;********************************************;* 主程序 *;********************************************;START: MOV SP,#4FHMOV R0,#40H ;40H-43H为显示数据存放单元（40H为最高位）MOV R7,#0BHCLEARDISP: MOV @R0,#00HDJNZ R7,CLEARDISPMOV 20H,#00HMOV TMOD,#11H ;T1为 T0为16位定时器MOV TH0,#00H ;65毫秒初值MOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HMOV P0,#0FFHMOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHMOV P3,#0FFHMOV R4,#04H ;超声波肪冲个数控制（为赋值的一半）SETB PX0SETB ET1SETB EASETB TR1 ;开启测距定时器start1: LCALL DISPLAYJNB 00H,START1 ;收到反射信号时标志位为1CLR EALCALL WORK ;计算距离子程序clr EAMOV R2,#32h;#64H ;测量间隔控制（约4*100=400MS）LOOP: LCALL DISPLAYDJNZ R2,LOOPCLR 00Hsetb et0mov th0,00hmov tl0,00hSETB TR1 ;重新开启测距定时器SETB EASJMP Start1;;**************************************************** ;* 中断程序* *;****************************************************;T1中断，发超声波用 ;T1中断，65毫秒中断一次INTT1: CLR EAclr ex0MOV TH0,#00HMOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HSETB ET0SETB EASETB TR0 ;启动计数器T0，用以计intt11:CPL VOUT ;40KHZnopnopnopnopnopnopnopnopnopDJNZ R4,intt11;超声波发送完毕，MOV R4,#04Hlcall delay_250 ;延时，避开发射的直达声波信号SETB EX0 ;开启接收回波中断RETIOUT: RETI;外中断0，收到回波时进入PINT0: nopjb p3.2,pint0_exitCLR TR0 ;关计数器CLR EA ;CLR EX0 ;MOV 44H,TL0 ;将计数值移入处理单元MOV 45H,TH0 ;mov th0,#00hmov tl0,#00hjnb p3.2,$SETB 00H ;接收成功标志pint0_exit:RETI;;****************************************************;* 显示程序 *;****************************************************; 40H为最高位，43H为最低位，先扫描高位DISPLAY: MOV R1,#40H;GMOV R5,#7fH;GPLAY: MOV A,R5MOV P0,#0FFHMOV P2,AMOV A,@R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DL1MSINC R1MOV A,R5JNB ACC.4,ENDOUT;GRR AMOV R5,AAJMP PLAYENDOUT: MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRET;TAB: DB 18h, 7Bh, 2Ch, 29h, 4Bh, 89h, 88h, 3Bh, 08h, 09h,0ffh ;共阳段码表 "0" "1" "2" "3" "4" "5""6" "7" "8" "9" "不亮""A""-" ;;**************************************************** ;* 延时程序 *;**************************************************** ;DL1MS:push 06hpush 07hMOV R6,#14HDL1: MOV R7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1pop 07hpop 06hRET;;**************************************************** ;* 距离计算程序 (=计数值*17/1000cm) *;**************************************************** ;work: PUSH ACCPUSH PSWPUSH BMOV PSW, #18hMOV R3, 45HMOV R2, 44HMOV R1, #00DMOV R0, #17DLCALL MUL2BY2MOV R3, #03HMOV R2, #0E8HLCALL DIV4BY2LCALL DIV4BY2MOV 40H, R4MOV A,40HJNZ JJ0MOV 40H,#0AH ;最高位为零，不点亮JJ0: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #100DLCALL DIV4BY2MOV 41H, R4MOV A,41HJNZ JJ1MOV A,40H ;次高位为0，先看最高位是否为不亮SUBB A,#0AHJNZ JJ1MOV 41H,#0AH ;最高位不亮，次高位也不亮JJ1: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #10DLCALL DIV4BY2MOV 42H, R4MOV A,42HJNZ JJ2MOV A,41H ;次次高位为0，先看次高位是否为不亮SUBB A,#0AHJNZ JJ2MOV 42H,#0AH ;次高位不亮，次次高位也不亮JJ2: MOV 43H, R0POP BPOP PSWPOP ACCRET;;**************************************************** ;* 两字节无符号数乘法程序 *;**************************************************** ; R7R6R5R4 <= R3R2 * R1R0超声波专用发射接收头,有T字样的是发射头，标有R字样的是接收头.。
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1．模块引脚
从左到右（见图）模块引脚分别为：VCC、trig（控制端）、echo（接收端）、out（空脚）、GND
2．主要技术参数：
1：使用电压：DC5V
2：静态电流：小于2mA
3：电平输出：高电平VCC-0.2V 低<0.2V
4：感应角度：不大于15 度
5：探测距离：0.02m-5m
6：探测精度：3mm
板上接线方式：VCC、trig（控制端）、echo（接收端）、out（空脚）、GND。
OUT 脚为防盗模块时的开关量输出脚，测距模块不用此脚！
3．使用方法：
（1）采用IO 触发测距，给TRIG 至少10us 的高电平信号（实际上25us 最佳); （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）有信号通过ECHO 返回，ECHO 输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间．
本产品使用方法简单,用单片机IO 口控制TRIG 发一个10us以上(25us 最佳)的高电平,就可以在接收口(ECHO)等待高电平输出.当ECHO 从低变到高就可以开定时器计时,当ECHO 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,据公式：测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到你移动测量的值了!。