超声波模块的应用
超声波测距报告(带报警)
目录一、超声波测距原理二、超声波测距模块介绍1.主控模块2.电源模块3.显示模块4.超声波模块5.扬声器模块三、超声波测距功能介绍四、超声波测距前景展望五、心得附：程序超声波测距(可报警)一、超声波测距原理超声波发射器定期发送超声波，遇到被测物体时发生反射，反射波经超声波接收器接收并转化为电信号，只要测出发送和接收的时间差t，即可测出超声测距装置到被测物体之间的距离S:S=c*t/2(式中c为超声波在空气中的传播速度，c=331.45*√（1+T/273.16)) 由此可见声速与温度的密切的关系。
在应用中，如果温度变化不大或者对测量要求不太高(例如汽车泊车定位系统)，则可认为声速是不变的，否则，必须进行温度补偿。
超声波传感器是超声测距核心部件，传感器按其工作介质可分气相、液相和固相传感器;按其发射波束宽度可分为宽波束和窄波束传感器;按其工作频率又可分为40kHz, 5OkHz等不同等级。
超声波在空气传播过程中，由于空气吸收衰减和扩散损失，声强随着传播距离的增大而衰减，而超声波的衰减随频率增大而成指数增加。
本设计选用气相、窄波束、40kHz的超声波传感器。
二、超声波测距模块介绍该产品共有五个模块，其中主控模块、电源模块、显示模块、扬声器模块集成在开发板上，超声波模块是外接的。
1.主控模块主要部分是51单片机。
51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATLEM公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。
目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
主要功能：·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)·256bytes的数据存储器(RAM) （52有384bytes的RAM）·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级（52有6个）·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB·外部程序存储器寻址空间为64kB·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。
超声波模块工作原理
超声波模块工作原理超声波模块工作原理___________________________超声波模块是一种可以发出超声波信号并接收返回信号的电子设备，它是由发射器、接收器和一个控制器组成的。
它的主要用途是测量距离、测量物体的速度、测量物体的位置等。
一、发射原理超声波模块的发射器可以产生高频（20kHz-200kHz）的超声波信号，这些信号可以通过空气或者其他介质传播出去。
当信号遇到物体时，信号会反射回来，这就是超声波模块的工作原理。
二、接收原理超声波模块的接收器可以接收到发射器发出的超声波信号，并将其转化为电能。
此外，接收器还可以接收到物体反射回来的超声波信号，并将其转化为电能。
三、控制原理超声波模块的控制器由微处理器、存储器、输入/输出电路等组成，它能够对超声波信号进行处理，并根据处理后的结果来确定物体的位置、大小、速度等信息。
此外，它还能够将处理后的信息显示在显示屏上，以便使用者可以直观地看到物体的位置、大小、速度等信息。
四、应用领域由于具有测量距离、测量物体的速度、测量物体的位置等功能，超声波模块广泛应用于工业自动化、机器人、测量仪器、安防监控等领域。
例如，工业机器人中常常使用超声波模块来测量物体的位置，以便机器人能够准确地运动到正确的位置；测量仪器中也常常使用超声波模块来测量物体的大小和形状；安防监控中也常常使用超声波模块来测量物体的距离，以便能够及时发现异常情况。
五、总结超声波模块是一种由发射器、接收器和一个控制器组成的电子设备，它的主要功能是测量距离、测量物体的速度、测量物体的位置等。
它的工作原理是通过发射高频的超声波信号，并接收到物体反射回来的超声波信号，然后根据处理后的信息来测量物体的位置、大小、速度等信息。
目前，它已经广泛应用于工业自动化、机器人、测量仪器、安防监控等领域，为各行各业带来了很大的便利。
URM04超声波测距模块
URM04 超声波测距模块说明性能描述1．工作电源：+5V2．工作电流：<20mA3．工作温度范围：－10℃～＋70℃4．超声波距离测量：最大测量距离―500cm最小测量距离―4cm分辨率－1cm5．模块使用RS485总线通讯，编写通讯程序非常的便捷。
6．模块内带温度补偿电路提高测量的精度。
7．模块重量：约30g模块测量角度模块角度60度功能描述正面图图1 URM04超声波测距模块管脚1： +5V 电源+5V输入2： GND 电源地3： A RS485总线A（正）4： B RS485总线B （负）通讯协议模块波特率 115200BPS，无奇偶效验，一位停止位。
出厂的模块地址可以进行重新编址，以适应组网需要。
注意这时RS485总线只能连接一只待编程的模块。
发送通用的编址命令，将地址ADD参数设置到模块,ADD地址范围0到128。
模块返回操作标志。
设置成功S返回0X01,设置失败无返回。
2.启动超声波测量0XFF本指令读取一次环境温度,温度高字节的高4位代表温度正负，当高4位都是1时说明是负温度，当高4位都是0时是正温度，除去温度高字节的高4位后是12位的温度。
分辨率0.1度，每个数字代表0.1摄氏度。
当测量无效时返回的温度高位和低位数据都是0xff。
55 aa ab 01 55 11 11 返回 55 AA 11 01 55 01 67 设置为地址0X1155 aa 11 00 01 11 返回 55 AA 11 02 01 00 04 17 读取地址为0X11的模块距离55 aa 11 00 02 12 返回 55 AA 11 02 02 01 06 1B 读取地址为0X01的模块温度。
超声波模块
超声波模块（PWM脉冲方式输出）
产品型号：DYP-ME007 发表时间：2010-12-8 点击：597
一、产品简介
DYP-ME007超声波测距模块可提供3cm--5m的非接触式距离感测功能。
其基本工作原理为给予此超声波测距模块一触发信号后发射超声波，当超声波投射到物体而反射回来时，模块输出一回响信号，以触发信号和回响信号间的时间差，来判定物体的距离。
二、电气参数
电气参数 DYP-ME007超声波模块
工作电压 DC 5V
工作电流 10mA
工作频率 40Hz
最远射程 5m
最近射程 2cm
输入触发信号 10uS的TTL脉冲
输出回响信号输出TTL电平信号，与射程成比例
规格尺寸 43*20*15mm
三、模块使用方法：
使用本模块，占用单片机的两个IO口，一个IO口做为触发端。
一个IO口做为回波PWM信号捕捉引脚。
写程序时，先在TRIG引脚端为一个大约10US的高电平触发模块，同时模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。
并在内部程序处理变换成一个PWM的信号从Echo引脚输出，一旦检测到有回波信号则输出回响信号,供我们方便使用。
我们使用时，只需读出PWM信号高电平的时间（T）。
回响信号是一个脉冲的宽度成正比的距离对象。
可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。
也可以通过声波在空气中传播公式L＝340T/2。
就可以求出L（测量的距离）。
如果没有检测到回响信号，模块回响信号脚将输出约140uS的电平，以防止发射信号对回响信号的影响.。
超声波测距温度补偿模块原理
超声波测距温度补偿模块原理
嘿，朋友们！今天咱们要来聊聊超声波测距温度补偿模块原理，这可真是个超级有趣的东西啊！
你想想看，就好像你要去测量一个房间的大小，但是温度一会儿高一会儿低，那测量结果不就不准确了嘛！超声波测距也是一样的道理呀。
比如说你在大夏天测量一个物体的距离，和在大冬天测，能一样吗？当然不一样啦！
超声波测距温度补偿模块呢，就是专门来解决这个问题的！它就像是个聪明的小助手，会根据温度的变化来调整测量的结果，让结果更精准。
比如说在温度高的时候，它会自动调整一下算法，让测量值更靠谱；温度低的时候呢，也有相应的办法来保证准确性。
就好像你跑步的时候，不同的路况你得用不同的速度和姿势跑，不然就容易摔倒或者跑不快。
这个模块也是这样，根据不同的温度情况来调整自己的“工作方式”，是不是超级厉害？
你可能会问，这东西到底是怎么做到温度补偿的呢？嘿嘿，这可就涉及到一些复杂但又超酷的技术啦！它里面有各种传感器和算法，能精确地感知
温度的变化，然后快速地做出反应，调整测量的数据。
就好像你玩游戏的时候，根据不同的场景瞬间做出反应，打败敌人一样！
我觉得呀，这个超声波测距温度补偿模块原理真的太神奇了！它让我们的测量变得更加准确可靠，就像给我们的生活加了一道保险。
真希望以后能有更多这样厉害的技术出现，让我们的生活变得更加美好和便捷！这就是我的观点啦，朋友们，你们觉得呢？。
超声波模块的工作原理
超声波模块的工作原理超声波模块是一种常用的传感器模块，它利用超声波原理来实现距离测量。
它的工作原理主要包括发射超声波、接收超声波和计算距离三个方面。
首先，超声波模块通过发射超声波来实现距离测量。
当超声波模块工作时，它会发出一系列的超声波脉冲。
这些超声波脉冲会以一定的速度传播，然后被目标物体反射回来。
通过计算超声波发射和接收的时间差，就可以得到目标物体与超声波模块之间的距离。
其次，超声波模块通过接收超声波来实现距离测量。
当发射的超声波脉冲被目标物体反射回来后，超声波模块会立刻接收到这些反射回来的超声波信号。
然后，它会记录下超声波信号的接收时间。
通过发射和接收的时间差，就可以计算出目标物体与超声波模块之间的距离。
最后，超声波模块通过计算距离来实现距离测量。
当超声波模块完成了超声波的发射和接收后，它会根据发射和接收的时间差，利用特定的算法来计算出目标物体与超声波模块之间的距离。
这样，就可以实现对目标物体距离的准确测量。
总的来说，超声波模块的工作原理是通过发射超声波、接收超声波和计算距离来实现距离测量的。
它利用超声波的传播特性，结合精确的时间测量和计算算法，能够准确地测量目标物体与超声波模块之间的距离。
这种工作原理使得超声波模块在许多领域都有着广泛的应用，如智能车辆、智能家居、工业自动化等方面都能看到它的身影。
通过对超声波模块工作原理的深入了解，我们可以更好地应用它来解决实际问题，提高测量的准确性和稳定性，为各种应用场景提供更好的技术支持。
希望本文所介绍的内容能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
常用超声波模块
常用超声波模块
以下是常见的超声波模块：
1.HC-SR04：该模块使用4个引脚，非常常见，可通过触发和回波来
进行距离测量。
2.JSNSR04T：这是一款基于HC-SR04的超声波传感器模块，具有防水
设计和长距离距离能力。
-015：这款超声波模块使用了5个引脚，包括VCC、GND、TRIG、ECHO和PWM输出。
4. LV-MaxSonar-EZ1：这是一款精度较高的超声波传感器，最大探测
距离可以达到6.5米。
5.SRF05：这款超声波模块采用了双晶体设计，提供了更高的探测精
度和稳定性。
6.SRF06：这个超声波模块也是双晶体设计，可以测量距离、高度和
宽度。
7. XL-MaxSonar-AE：这是一款高精度的超声波模块，可以进行距离
和障碍物检测，最大探测距离可以达到10米以上。
8. MB1240 XL-MaxSonar-EZ4：这是一款可靠稳定的超声波模块，特
别适用于室外环境和噪声较大环境下的距离测量。
常用超声波模块
常用超声波模块
常用超声波模块是一种常见的测距模块，它利用超声波的特性来测量物体与模块之间的距离。
这种模块广泛应用于机器人、智能家居、车辆避障等领域，成为了现代科技中不可或缺的一部分。
常用超声波模块的工作原理是利用超声波的回声时间来计算物体与模块之间的距离。
模块通过发射超声波，当超声波遇到物体时，会被反射回来，模块接收到反射回来的超声波后，通过计算回声时间来计算出物体与模块之间的距离。
这种测距方式具有精度高、反应快等优点，因此被广泛应用于各种领域。
常用超声波模块的特点是体积小、重量轻、功耗低、测距范围广等。
这种模块通常由超声波发射器、接收器、控制电路等组成，可以通过串口、I2C、SPI等接口与其他设备进行通信。
常用超声波模块的测距范围一般在2cm-4m之间，可以根据需要进行调整。
常用超声波模块的应用非常广泛，例如在机器人领域中，常用超声波模块可以用于机器人的避障、定位、导航等方面；在智能家居领域中，常用超声波模块可以用于智能门锁、智能灯光等方面；在车辆避障领域中，常用超声波模块可以用于车辆的自动避障等方面。
常用超声波模块是一种非常实用的测距模块，具有精度高、反应快、体积小、重量轻等优点，被广泛应用于机器人、智能家居、车辆避障等领域。
随着科技的不断发展，常用超声波模块的应用范围也将
越来越广泛。
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超声波传感器在蒂森旅客登机桥设备中的应用1、 超声波传感器基本原理：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
超声波传感器以优异的性能广泛地应用在恶劣、复杂的工业环境中，特别是可以用来检测一些具有表面反射特性的材料或者需要精确测量的场合。
超声波介质的特点使其能工作在普通传感器不能胜任的工作环境中。
更值得提及的是，目标物的颜色、环境的噪声以及空气中的灰尘都不会影响传感器的功能。
超声波传感器提供一种无接触的距离检测方案，并以其较长和较宽的检测范围帮助解决了许多实际应用的难题。
超声波检测弥补了接近原理和光电原理检测的不足。
相比于电感式或电容式接近开关它更适合需要更长感应距离的检测应用中；相比于光电传感器它更耐脏且适应不同外形物体的检测。
超声波传感器特别适合检测高密度和有良好声波反射特性的物体。
超声波传感器利用压电陶瓷作为声波的发射器和接收器。
超声波换能器能够嵌装在传感器壳体里的聚氨基甲酸泡沫中，不漏水。
2、 旅客登机桥设备主要部件及功能介绍：旅客登机桥是连接候机大厅与飞机舱门之间的机坪移动式活动通道。
此设备能为旅客提供一个不受恶劣天气条件影响的上下飞机的安全环境，确保旅客在正常或紧急情况下都能登上或离开飞机。
（1）、旅客登机桥结构及功能，主要部件如图1所示：固定端后立柱： 是与地面基础预埋的地脚螺栓连接支撑着旋转平台的部件； 旋转平台组件： 与候机楼柔性连接、走廊、圆形大厅。
该组件的设计将保证不会有任何负载或振动从登机桥传到候机楼；伸缩活动通道： 分为A 段（最小）、B 段（三节桥的中段，两节桥的最大端）、C 段（三节桥的最大端）在横截面部分是长方形的，伸缩活动通道的侧壁可以是玻璃结构，也可以是钢结构。
能根据停靠飞机的不同位置，伸缩至相应的长度；液压升降系统： 是为登机桥提供垂直方向运动的构件，由液压系统及升降油缸等部件组成，使登机桥能以最佳的高度泊靠不同的飞机；1 桥头接机口 伸缩活动通道旋转平台组件 固定端后立柱工作服务梯液压升降系统行走系统 （图1）登机桥结构图轮架行走系统： 是为登机桥提供水平方向运动的构件，由行走电机、减速箱、轮架和实心橡胶轮胎等部件组成，使登机桥能以最快和最安全的速度泊靠飞机；工作服务梯： 是提供给登机桥设备操作、维修、机务等工作人员进出的服务梯通道。
桥头接机口： 在登机桥泊靠飞机时，控制登机桥行走、升降并直接与飞机接触的部件即为接机口。
由操控台、接机雨篷、可调节的接机地板、自动调平装置等部件组成。
保证登机桥与飞机之间只有软接触，并方便旅客的上下。
同时，并留有维修人员和机务人员进出的服务梯门。
（2）、轮架行走系统控制主电路图介绍：行走系统是实现旅客登机桥设备前进、后退、左右旋转的重要组成部分。
分别用两台Schneider Electric 公司ATV-28系列变频器来控制行走系统左右两台5.5KW 三相异步电机，PA 与PB 接制动电阻82 Ohm ，用变频器的故障继电器辅助触点给PLC 信号，来检测变频器故障状态。
主电路如图2所示：其基本工作原理：操作控制台上的操纵手柄，通过PLC 的DC+24V 逻辑信号控制左右两台行走电机前进、后退、左右90度旋转及速度，○1、登机桥前进到伸长减速接近开关或后退到缩短减速接近开关时，低速前进或后退；○2、登机桥前进到伸长限位接近开关或后退到缩短限位接近开关时，停止前进或后退；○3、登机桥前进到伸长超行程限位开关或后退到缩短超行程限位开关时，停止运行，只能用旁路开关；○4、登机桥靠近距离飞机仓门1.5M 时，登机桥只能低速前进；○5、登机桥接机口检测开关接触飞机时，停止前进，只能后退；○6、登机桥检测到距离飞机发动机1.5M 时，停止前进，只能后退；○7、登机桥检测到距离飞机机翼3M 时，登机桥停止前进，只能后退；○8轮架角度向左至+90度接近开关时停止旋转向左旋转，只能反方向旋转；○9轮架角度向右至-90度接近开关时停止旋转向左旋转，只能反方向旋转。
3、PLC 逻辑控制系统：蒂森公司旅客登机桥设备使用的是法国Schneider Electric TE 公司的TSX 系列PLC 可编程序控制器。
整个PLC 可编程序控制器框架如图3所示： （图2）登机桥行走系统主电路控制原理图2EAPS ：TSX PSY1610M 模块是电源模块；EA1：TSX P57103M 模块是CPU 模块；EA1.1：TSX DEY64D2K 模块是一种采用正逻辑24 VDC 64通道连接器离散量输入模块；EA1.2：TSX DEY32D2K 模块是一种采用正逻辑24 VDC 32通道连接器离散量输入模块；EA1.3：TSX DSY64T2K 模块是一种用于直流电的64通道连接器离散量晶体管输出模块；EA1.4：TSX AEY800模块是4-20mA 模拟量输入模块。
该PLC 程序控制器采用模块紧凑行设计。
PLC 控制器的电源是DC24V ，离散量 I/O 口模块带HE10连接器，I/O 口模块的通道具有自诊断功能，能够使技术维修人员快速方便的检修故障。
4、 旅客登机桥设备行走检测控制系统原来设计接机口检测到距离飞机舱门1.5米时，登机桥减速前进，采用机械限位开关检测信号；检测距离机翼1.5米/飞机发动机3米时，登机桥停止前进，采用的是光电检测传感器；登机桥的高度数据参数的测量采用电位器。
（1）、登机桥设备行走系统的控制要求：①、检测登机桥设备距离机翼≤3米时停止前进（DC24V 开关量数子信号）；②、检测登机桥距离发动机≤1.5米时停止前进（DC24V 开关量数子信号）； ③、检测登机桥距离舱门≤1.5米时减速前进（DC24V 开关量数子信号）；④、检测登机桥高度数据是0-6米（4-20mA 模拟量信号）。
通过以上分析，为了满足登机桥设备原有的控制要求，最终考虑到现有软件及硬件资源，为进一步提高设备的安全性能和降低故障率。
旅客登机桥设备与飞机舱门对接时，使用超声波传感器无接触的距离检测方案。
如图4所示 ：（2）、超声波传感器选型按照登机桥设备原来的设计的控制要求及根据超声波的结构原理,选用以下超声波型号来替换,具体如下：③ ≤1.5米时登机桥减速前进④ 0-6m 登机桥高度数据检测 ② ≤1.5米时登机桥停止前进① ≤3米时登机桥停止前进（图4）登机桥设备与飞机舱门对接示意图 （图3）PLC 框架图 3①、UH3-KHD2-4E5/1个是分别连接机翼保护超声波传感器的分析仪：传感器设在现场，分析在开关柜中进行，传感器类型为UB500/UB2000/UB4000/UB6000-30GM-H3。
这些传感器自身不具备分析电路。
分析仪为每个传感器通道产生发射脉冲，然后接收回声信号并根据声波行程时间计算输出探测范围，探测范围50m/2000m/4000m/6000m 。
每个通道分配有一个开关输出口；②、UB4000-30GM-E5-V15/2个登机桥距离飞机机翼≤3米或距离飞机发动机≤1.5米时，登机桥设备停止前进，该传感器特性：开关输出、5种不同的输出功能可共选择、设定输入、可以同步、可以关闭传感器、温度补偿、对压缩空气不敏感。
技术参数：检测范围200-4000mm 、盲区0-200mm 、标准检测板100mm x 100mm 、换能器频率约85kHz 、响应时间约325ms;③、UB2000-30GM-E5-V15/1个登机桥离飞机门≤1.5米时，登机桥设备减为最低速度前进，该传感器特性：开关输出、5种不同的输出功能可选用、设定输入、可以同步、可以关闭传感器、温度补偿、对压缩空气不敏感。
技术参数：检测范围80—2000mm 、调节范围120—2000mm 、盲区0—80mm 、标准检测板100mm X 100mm 、换能器频率约180kHz 、响应时间约150ms;④、UC6000-30GM-IUR2-V15/1个检测登机桥离机坪地面高度0-6米。
该传感器特性：通过可编程接口使用ULTRA3000软件进行传感器参数设定、电流和电压输出、同步功能、声波和灵敏度可调、温度补偿。
技术参数：检测范围350—6000mm 、调节范围400—6000mm 、盲区0—350mm 、标准目标板100mm X 100mm 、换能频率65kHz 、响应延时最小285ms及出厂设定850ms 。
（3）、改造后超声波检测与PLC 控制驱动行走系统原理如图5所示：HMI ○15 ○1 ○3 ○7 ○9 ○11 ○13○4○2 ○5 ○6 ○8 ○10 ○12 ○14 ○1、连接器（P-A8/ABE-7H20E100）；○2操纵手柄，○3连接器（E-A2/ABE-7H20E100）；○4超声波分析仪（UH3-KHD2-4E5）；○5≤3米时登机桥停止前进超声波传感器（UB4000-30GM-E5-V15）；○6≤1.5米时登机桥停止前进超声波传感器（UB4000-30GM-E5-V15）；○7连接器（P-A10/ABE-7H20E100）；○8 ≤1.5米时登机桥减速前进（UB2000-30GM-E5-V15）；○9模拟量连接器（E-A7/ ABE-7CPA03）；○10 0-6m 登机桥高度数据检测（UC6000-30GM-IUR2-V15）；○11/○13TE ATV28系列变频器；○12/○14驱动行走系统三相异步电机。
○15Schneider Electric TE 公司的TSX 系列PLC 可编 4程序控制器。
HMI:ESA触摸屏（图5）超声波检测与PLC控制驱动行走系统结构图。