HC-SR04超声波测距模块介绍

超声波简介

      超声波是由机械振动产生的, 可在不同介质中以不同的速度传播, 具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强等优点。超声波传感器可广泛应用于非接触式检测方法,它不受光线、被测物颜色等影响, 对恶劣的工作环境具有一定的适应能力, 因此在水文液位测量、车辆自动导航、物体识别等领域有着广泛的应用。

超声波测距原理

      超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波, 从而测出发射和接收回波的时间差Δt , 然后求出距离S 。在速度v 已知的情况下,距离S 的计算,公式如下:S = vΔt/ 2在空气中,常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大,如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/ 秒。因此在测距精度要求很高的情况下, 应通过温度补偿的方法对传播速度加以校正。已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式如下:

      V = 331. 5+0.607T

      这样, 只要测得超声波发射和接收回波的时间差Δt 以及现场环境温度T,就可以精确计算出发射点到障碍物之间的距离。

HC-SR04超声波测距模块简介

      HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。

HC-SR04超声波测距模块实物图

HC-SR04超声波测距模块特点

      1、典型工作用电压：5V

      2、超小静态工作电流：小于5mA

      3、感应角度(R3 电阻越大,增益越高,探测角度越大)：

            R3 电阻为392,不大于15 度

            R3 电阻为472, 不大于30 度

      4、探测距离(R3 电阻可调节增益,即调节探测距离)：

            R3 电阻为392 2cm-450cm

            R3 电阻为472 2cm-700cm

      5、高精度：可达0.3cm

      6、盲区（2cm）超近

HC-SR04超声波测距模块管脚

      VCC（5V）、 Trig（控制端）、 Echo（接收端）、地（GND）

      使用方法：控制口发一个10US 以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时,当此口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,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。

HC-SR04超声波测距模块工作原理

      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 输出高电平，高电平持续时间就是超声波从发射到返回时间．测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。

      以上时序图表明只需要提供一个10US以上的脉冲触发信号，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。距离=高电平时间*声速。 

HC-SR04超声波测距模块应用注意事项

      1、此模块不宜带电连接，如果要带电连接，则先让模块的Gnd 端先连接。否则会影响模块工作。

      2、测距时，被测物体的面积不少于0.5 平方米且要尽量平整。否则会影响测试结果。

HC-SR04超声波测距模块测距例程