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超声波的基础使用方法

binglingdang2018-11-14 2236人围观
简介今天和大家分享一下在micro:bit上使用超声波传感器,超声波算是一个比较基础的传感器,一般用在机器人上面当做机器人的“眼睛”

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一、元器件清单

超声波 *1

Miceo:bit *1

亚博micro:bit小扩展板 *1

5v供电模块 *1(如果你的扩展板上可以输出5v电压,你就可以不使用这个模块)

大面包板 *1 ,公对母杜邦线 *4 ,公对公对绑线 *1

二、接线

图片1.png

2.JPG

超声波

Micro:bit

5v供电模块

VCC

P1


TRIG

P0


ECHO


5V

GND

GND

GND

如果使用的扩展板可以输出5v电压,那就可以去掉5v供电模块

 

三、原理

超声波特点:
1典型工作用电压:5V
2、超小静态工作电流:小于2mA
3、感应角度:不大于15 度。
4、探测距离:2cm-400cm
5、高精度:可达0.3cm
6、盲区2cm超近。

超声波的工作原理:
触发端发一个10US 以上的高电平,就可以在回声端等待高电平输出.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。
(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840khz 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,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间
(4) 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2=uS/58(厘米);

 

超声波是一种频率比较高的声音,指向性强.超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。
       测距的公式表示为:L=C×T 式中L 为测量的距离长度;C 为超声波在空气中的传播速度;T 为测量距离传播的时间差(T 为发射到接收时间数值的一半)。已知超声波速度C=344m/s (20室温)
      超声波传播速度误差超声波的传播速度受空气的密度所影响,空气的密度越高则超声波的传播速度就越快,而空气的密度又与温度有着密切的关系,近似公式为:C=C0+0.607×T 式中:C0为零度时的声波速度332m/sT 为实际温度()
    对于超声波测距精度要求达到1mm 时,就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。

 

是不是看的晕乎乎的,我来做一下总结,总的来说就是首先TRIG引脚一个10US 以上的高电平(程序中我给的是15US),然后等待ECHO引脚信号返回的高电平时间,将返回的高电平时间除以58就是超声波所测得的距离。

图片3.png

 

四、程序

程序1:你可以加载亚博的软件包,里面内置了超声波相关的积木块,进入在线编程页面以后电机右上方设置的图标,点击【Extensions】,将这条网址复制到搜索栏【https://github.com/lzty634158/yahboom_mbit】,点击搜索,最后点击搜索到的软件包就可成功加载软件包。


图片5.png

图片6.png

选择传感器类的超声波,将超声波测得数据在LED点阵屏幕上显示出来

图片7.png

程序2:

当然你也可以不使用扩展的软件包,直接自己编写底层

图片8.png

超声波测距基础.zip



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