Sensor – ME Ultrasonic Sensor

概述:

超聲波模組是一個用來測量距離的電子模組,測量範圍是 3 cm 到 400 cm.。可以用來幫助小車避開障礙或加入其他有關測距的專案。本模組介面是黃色色標,說明是單數字介面,需要連接到主機板上的黃色標識的介面。

 

功能特性:

  • 具有反接保護,電源反接不會損壞IC
  • 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
  • 支援Arduino IDE程式設計, 並且提供運行庫來簡化程式設計
  • 支援mBlock圖形化程式設計,適合全年齡用戶
  • 使用RJ25介面連線方便
  • 模組化安裝,相容樂高系列
  • 配有接頭支援絕大多數Arduino系列主控板

 

技術規格

  • 工作電壓: 5V DC
  • 工作溫度:-25~+80℃
  • 測量角度:30度範圍內
  • 測量範圍:3-400cm(誤差小於1cm)
  • 超聲波頻率:42kHz
  • 控制方式:單數字口控制
  • 模組尺寸:56 x 36 x 31 mm (長x寬x高)

引腳定義

超聲波模組有三個針腳的接頭,每個針腳的功能如下表

序號

引腳

功能

1GND地線
2VCC電源線
3SIG距離信號輸出引腳

表 1 3-Pin 介面功能

接線方式

  • RJ25連接

由於超聲波模組介面是黃色色標,當使用RJ25介面時,需要連接到主控板上帶有黃色色標的介面。以Makeblock Orion為例,可以連接到3,4,5,6,7,8 號介面,如圖

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圖 1 超聲波模組與 Makeblock Orion連接

  • 杜邦線連接

當使用杜邦線連接到Arduino Uno主機板時,模組SIG引腳需要連接到 DIGITAL(數位)口,如下圖所示:

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圖 2 超聲波模組與 Arduino UNO 連接圖

注:接杜邦線時,模組上需要焊接排針。

程式設計指南

  • Arduino程式設計

如果使用Arduino程式設計,需要調用庫Makeblock-Library-master來控制 超聲波模組。本程式通過Arduino程式設計讓模組測量距離.

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#include “MeOrion.h”
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Wire.h>MeUltrasonicSensor ultraSensor(PORT_8);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
Serial.print(“Distance : “);
Serial.print(ultraSensor.distanceCm() );
Serial.println(” cm”);
delay(100);

}

 

超聲波模組函數功能清單

函數

功能

MeUltrasonicSensor(uint8_t port)選定介面
long distanceCm()測量距離(釐米)
long distanceInch()測量距離(英寸)

 

本代碼的功能是讀取測量距離(兩種單位)輸出結果到 Arduino IDE串口監視器, 週期為 100ms。上傳代碼到Makeblock主機板點擊Arduino串口監視器 您將看到運行結果如下:

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串口顯示結果

 

原理解析

超聲波模組中,超聲波發射器向某一方向發射超聲波,在發射的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發射點距障礙物的距離s,即:s=340m/s×t/2 。