US100超聲波測(cè)距模塊解析

1、1  概述US-100超聲波測(cè)距模塊可實(shí)現(xiàn)2cm4.5m的非接觸測(cè)距功能，擁有2.45.5V的寬電壓輸入范圍，靜態(tài)功耗低于2mA，自帶溫度傳感器對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行校正，同時(shí)具有GPIO（通用接口總線），串口等多種通信方式，內(nèi)帶看門(mén)狗，工作穩(wěn)定可靠。2  主要技術(shù)參數(shù)電氣參數(shù)US-100超聲波測(cè)距模塊工作電壓DC 2.4V5.5V靜態(tài)電流2mA工作溫度-20+70度輸出方式電平或UART（跳線帽選擇）感應(yīng)角度小于15度探測(cè)距離2cm-450cm探測(cè)精度0.3cm+1%UART模式下串口配置波特率9600，起始位1位，停止位1位，數(shù)據(jù)位8位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，無(wú)流控制

2、。3  本模塊實(shí)物圖及尺寸本模塊如圖3.1和圖3.2所示：                   圖3.1：US-100正面圖 本模塊的尺寸：45mm*20mm*1.6mm。板上有兩個(gè)半徑為1mm的機(jī)械孔，如圖3.3所示：圖3.3：US-100尺寸圖4  接口說(shuō)明本模塊共有兩個(gè)接口，即模式選擇跳線和5 Pin接口。模式選擇跳線接口如圖4.1所示。模式選擇跳線的間距為2.

3、54mm，當(dāng)插上跳線帽時(shí)為UART（串口）模式，拔掉時(shí)為電平觸發(fā)模式。圖4.1：模式選擇跳線接口 5 Pin接口為2.54mm間距的彎排針，如圖4.2所示：圖4.2：5 Pin接口從左到右依次編號(hào)1,2,3,4,5。它們的定義如下：l 1號(hào)Pin：接VCC電源（供電范圍2.4V5.5V）。l 2號(hào)Pin：當(dāng)為UART模式時(shí)，接外部電路UART的TX端；當(dāng)為電平觸發(fā)模式時(shí)，接外部電路的Trig端。l 3號(hào)Pin：當(dāng)為UART模式時(shí)，接外部電路UART的RX端；當(dāng)為電平觸發(fā)模式時(shí)，接外部電路的Echo端。l 4號(hào)Pin：接外部電路的地。l 5號(hào)Pi

4、n：接外部電路的地。5  電平觸發(fā)測(cè)距工作原理在模塊上電前，首先去掉模式選擇跳線上的跳線帽，使模塊處于電平觸發(fā)模式。電平觸發(fā)測(cè)距的時(shí)序如圖5.1所示：圖5.1：US-100測(cè)距時(shí)序圖圖5.1表明：只需要在Trig/TX管腳輸入一個(gè)10US以上的高電平，系統(tǒng)便可發(fā)出8個(gè)40KHZ的超聲波脈沖，然后檢測(cè)回波信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到回波信號(hào)后，模塊還要進(jìn)行溫度值的測(cè)量，然后根據(jù)當(dāng)前溫度對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行校正，將校正后的結(jié)果通過(guò)Echo/RX管腳輸出。在此模式下，模塊將距離值轉(zhuǎn)化為340m/s時(shí)的時(shí)間值的2倍，通過(guò)Echo端輸出一高電平，可根據(jù)此高電平的持續(xù)時(shí)間來(lái)計(jì)算距離值。即距離值為：(高電平

5、時(shí)間*340m/s)/2。注：因?yàn)榫嚯x值已經(jīng)經(jīng)過(guò)溫度校正，此時(shí)無(wú)需再根據(jù)環(huán)境溫度對(duì)超聲波聲速進(jìn)行校正，即不管溫度多少，聲速選擇340m/s即可。6  串口觸發(fā)測(cè)距工作原理在模塊上電前，首先插上模式選擇跳線上的跳線帽，使模塊處于串口觸發(fā)模式。串口觸發(fā)測(cè)距的時(shí)序如圖6.1所示：在此模式下只需要在Trig/TX管腳輸入0X55（波特率9600），系統(tǒng)便可發(fā)出8個(gè)40KHZ的超聲波脈沖，然后檢測(cè)回波信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到回波信號(hào)后，模塊還要進(jìn)行溫度值的測(cè)量，然后根據(jù)當(dāng)前溫度對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行校正，將校正后的結(jié)果通過(guò)Echo/RX管腳輸出。輸出的距離值共兩個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)是距離的高8位（HDate），第二個(gè)字節(jié)為距離的低8位（LData），單位為毫米。即距離值為（HData*256 +LData）mm。 串口觸發(fā)測(cè)距時(shí)序圖7  串口觸發(fā)測(cè)溫工作原理在模塊上電前，首先插上模式選擇跳線上的跳線帽，使模塊處于串口觸發(fā)模式。串口觸發(fā)測(cè)溫的時(shí)序如圖7.1所示：在此模式下只需要在Trig/TX管腳輸入0X50（波特率9600），系統(tǒng)便啟動(dòng)溫度傳感器對(duì)當(dāng)前溫度進(jìn)行測(cè)量，然后將溫度值通過(guò)Echo/RX管腳輸出。測(cè)量完成溫度后，本模塊會(huì)返回一個(gè)字節(jié)的溫度值（TData）， 實(shí)際的溫度值為T(mén)Dat