HC-SR04超聲波傳感器模塊數據
1. 工作電壓:5V
2. 靜態電流:《2mA
3. 探測距離:2~450cm
4. 引腳:VCC、Trig、Echo、GND
VCC接電源正極
GND接電源負極
Trig是傳感器觸發信號輸入引腳
Echo是傳感器測距數據輸出引腳
hc-sr04超聲波傳感器的原理
采用IO觸發測距,觸發信號輸入端(Trig)輸入一個10微秒以上的高電平信號,超聲發送口收到信號自動發送8個40Hz方波,同時啟動定時器,待傳感器接收到回波則停止計時并輸出回響信號,回響信號脈沖寬度與所測距離正比。根據時間間隔可以計算距離,公式:距離=(高電平時間*聲速)/2.
單片機向模塊的Trig引腳發出至少10μs的高電平信號以觸發傳感器測距。模塊自動發送8個40kHz的方波,模塊自動檢測是否有信號返回。
當有信號返回時,通過IO輸出一高電平,該高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間。時間單位 一般為微秒(μs),聲速約為344m/s,
則可推導:
測試距離(m)= [高電平時間(μs)×10^(-6)×聲速(344m/s)]/2
= 高電平時間(μs)×172/10^6
此時的測試距離的單位為米,轉換為厘米則
測試距離(cm)= 高電平時間(μs)×172/10^6×100
= 高電平時間(μs)/58
hc-sr04超聲波傳感器應用
由于用超聲波測量距離并不是一個點測量。超聲波傳感器具有一定的擴散特性,發射的超聲能量主要集中在主波瓣上,沿著主波軸兩側呈波浪型衰減,左右約30°的擴散角。事實上,距離計算是基于超聲波成功、垂直的反射名義下進行的。但對于移動機器人很難保證其自身運動姿態的穩定性,采用超聲波傳感器固定在移動機器人車身的探測方式,當移動機器人偏離平行墻面時,探測系統往往很難得到實際的距離。另外,超聲波這種發散特性在應用于測量障礙物的時候,只能提供目標障礙物的距離信息,而不能提供目標的方向和邊界信息。因此需要用多個超聲傳感器以及其他傳感器共同工作。
應用6個超聲波傳感器,兩邊對稱放置,每20度角一個,單側角度為40,60,80度。探測盲區在15cm以內,整體探測角度150度以上,可以應用。
建議測量周期60ms以上,防止發射信號受回響信號影響。