蚁哥和你一起玩ARDUINO（41超声波模块简介）

超声波测距模块是常见的配件，爱好者们经常把它用于智能小车的测距和避障，把它放在小车正前方，当作是小车的"眼睛"。

超声波模块很像一对眼睛

网上很容易买到便宜的超声波传感器模块，价格非常亲民，当然精度也差一些，测量范围大概在2cm到400cm之间。

常见的超声波模块

以最常见的超声波模块SR04为例，模块上有4根线，+5V，gnd，TRIG和ECHO。TRIG是用来触发发送喇叭的信号线，ECHO用来检测接收喇叭是否接收到信号。

超声波模块上有一个小的单片机，用来处理信号的发送和接收，想要读取超声波模块输出的话，要按照它的时序来控制。下面是模块时序图：

超声波模块工作时序图

(1)通过TRIG管脚触发测距，给至少10us的高电平信号;

(2)模块通过发送喇叭自动发送8个40khz的方波，声波如果遇到障碍物就会返回；

(3)接收喇叭接收到返回信号之后，通过ECHO管脚输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

我们可以很容易得到管脚的电平值，但是上面图中的输出信号并不是固定值，而是一个脉冲，脉冲的宽度该如何检测呢？常用的方法就是计数法。也就是从有效的上升沿或者下降沿开始，按照固定的周期开始计数（这个周期越短，测量精度就越高），遇到失效沿后立刻停止计数，然后用计数个数乘以周期，得出来有效脉冲的宽度。

脉冲计数法

如上图所示：如果检测周期是1us，高脉冲的有效值就是1*20=20us。

[51单片机] HC-SR04超声波测距仪

1、HC-SR04超声波模块工作原理

（1）采用IO口触发测距，给至少10us高电平脉冲；

（2）模块自动发送八个40khz方波，并自主检测是否有电波返回；

（3）当有信号返回时，通过IO口输出一个高电平，高电平的持续时间就是超声波从发送到返回的时间；

（4）测距公式：距离=（高电平时间*声速）/2；

超声波模块的时序图

（5）工作原理分析

英语啥的我也看不懂呐

差不多就是这个意思

2、使用元器件如下

超声波模块和蓝牙模块

加上51单片机后的连接图

3、开始运行时的工作状态

哇哦还是蛮准的嘛，允许一丢丢误差

把障碍物放在距离超声波模块前方的14cm左右（当然放多远是无所谓的，这里就以14cm为例吧！），根据单片机计算出来的值，由蓝牙模块发送到手机上面。

嘿嘿不晓得这样说有没有说清楚，这差不多就是我的理解吧！

这时候要用个手机软件（当然用电脑也是ok的啦，也需要一个蓝牙串口的软件），俺用的是下面这个➡️

偷偷告诉你豌豆荚可以下

4、上主菜

#include <AT89X51.H>

#include <intrins.h>

#include <STDIO.H> //c语言库

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define ECHO P1_1 //echo 接线：模块TRIG接 P1.2 ECH0 接P1.1

#define TRIG P1_0 //trig

unsigned int time=0;

float S=0;

bit flag =0;

void Conut(void)

{

time=TH0*256+TL0;

TH0=0;

TL0=0;

S=(time*1.87)/100; //算出来是CM

if(flag==1) //超出测量

{

flag=0;

printf("--------\n");

}

printf("S=%5.2fcm\n",S);

}

void delayms(unsigned int ms)

{

unsigned char i=100,j;

for(;ms;ms--)

{

while(--i)

{

j=10;

while(--j);

}

}

}

void zd0() interrupt 1 //T0中断计数器溢出

{

flag=1; //中断溢出标志

}

void StartModule() //T1中断用来扫描

{

int i;

TRIG=1; //启动一次模块

for(i=0;i<21;i++)

{

_nop_();

}

TRIG=0;

}

void main(void) //主工作区

{

TMOD=0x21; //T0为方式1 GATE=1；

SCON=0x50; //SCON是单片机串行口控制寄存器，用于控制串行通信的方式选择、接收和发送，指示串口的状态。

TH1=0xFD;

TL1=0xFD;

TH0=0;

TL0=0;

TR0=1;

ET0=1; //允许T0中断

TR1=1; //开启定时器

TI=1; //TI是串口送数据完成标志

EA=1; //开启总中断

while(1)

{

StartModule(); //启动模块

while(!ECHO); //当ECHO为零时

TR0=1; //开启计数

while(ECHO);//当ECHO为1计数并等待

TR0=0; //关闭计数

Conut(); //计算

delayms(50); //500ms = 0.5s

}

}

下次见

2020.05.16

‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧··END·‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

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