超声波测距初识(一)

1.超声波

人类耳朵能听到的声波频率为20HZ~20KHz。当声波的振动频率大于20KHz或小于20Hz时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。因其方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。如超声波清洗机,超声波加湿器,医学检查B超,彩超,超声波探伤仪等。

2.超声波测距原理

超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。如下图所示。

3.超声波传感器

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波传感器也被称为超声波发生器。

为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。

  • 压电式超声波发生器原理

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。

  • 超声波传感器模块

目前市面上较为普遍的超声波传感器模块为HC-SR04和HY-SRF05模块。其测量距离和精度相差不多。

HC-SR04实物图

HY-SRF05实物图

原文地址:https://www.cnblogs.com/seve7-Y/p/8684348.html

时间: 2024-11-11 03:15:48

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前言 上一节我们已经研究了超声波接收模块并自己设计了一个超声波接收模块,在此基础上又尝试用单片机加反相器构成生成40KHz的超声波发射电路,可是发现采用这种设计的发射电路存在严重的发射功率太低问题,对齐的情况下最多只有10CM.本节主要介绍并制造一种大功率超声波发射装置~ 目录 一.浪里淘金,寻找最简超声波功率提高方案 1.1.优化波形发生程序 1.2.尝试各种其他超声模块方案 1.3.用三极管放大信号 1.4.MAX232放大信号方案 二.步步为营,打造高效准确超声测距算法 2.1.接收MCU

[自娱自乐] 2、超声波测距模块DIY笔记(二)

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单片机 之 超声波测距

超声波测距:利用超声波传感器实现距离测量(提供超声波模块) 代码暂时不开源! #include<reg52.h> #include <intrins.h> // /*-----------------中断服务函数-------------------*/ void T_0()interrupt 1 { }

[自娱自乐] 4、超声波测距模块DIY笔记(四)——终结篇&#183;基于C#上位机软件开发

前言 上一节我们已经基本上把超声波硬件的发射和接收模块全部做好了,接下来我们着手开发一个软硬结合的基于C#的平面定位软件! 目录 一.整体思路 二.效果提前展示 2-1.软件部分展示 2-2.硬件部分展示 三.基于C#的客户端软件说明 3-1.整体框架介绍: 3-2.部分技术细节介绍 3-2-1.串口操作 3-2-2.JiSuan函数说明及核心算法介绍 四.阶段小结 五.相关链接 一.整体思路 >_<" 如下图,利用我们上三节开发的超声波发射与接收设备构成一个:2固定接收头+1可移动

超声波测距模块

要做的事:两个视频介绍.算坐标 疑问:探测频率.和探测最大耗时.探测最大耗时里面的返回值范围.返回距离比返回时间耗时长(且5m和10m一样) 1.探测频率:500Hz,即每秒500次,一次2ms. 若安装12个,则扫描一圈24ms. 若机器人的速速为1m/s,24ms前进24mm=2.4cm 2.探测时间:传输时间+1ms, 若10m=29ms+1ms=30ms,一圈=30ms*12=360ms=0.36s,机器人前进36cm. 若3m=9ms+1ms=10ms,一圈=10ms*12=120ms

数字电路期末课程设计总结(二) ——超声波测距模块

废话不多说. 超声波测距模块有5个引脚,这里我们只用4个. 超声波测距模块引脚如上所示,Trig为触发信号输入,Echo为回响信号输出,这两个引脚为实现测距功能的核心功能引脚. 时序图如下: 超声波模块的工作原理为:采用触发测距,每次触发给至少10μS高电平信号,收到高电平信号后,模块自动发送8个40kHz方波的超声波信号,并自动检测是否有信号返回:若有信号范围,通过Echo输出一个高电平,高电平持续时间就是超声波从发射到返回所用的时间. 由超声波模块工作时序图可以看出,每次测量时,给Trig控

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前言 就像学软件要了解些组成.编译等知识一样,玩硬件如果只用人家封装好的模块,而不了解它们的内部机制,感觉也有点不自在~其实,在很长时间以前就觉得该在模拟电路方面深入点了,可是总是找不到切入点,拿无线电的知识发现根本无法涉足,最近正好由于做一个软硬件结合的“玩具”而引发了必须自己设计传感器的需求,所以就趁势在模拟电路的海洋里遨游下吧,嘿嘿~下面是今天(不,是昨天)做的关于这方面的调查和研究,哈哈,课太多又要把最新版的Ubuntu想方法装进我的老掉牙的只有40G大小的移动硬盘里,结果就忙到了现在~

KS103超声波测距模块

max232:电平转换芯片,将电脑的RS-232标准串口(高+12V,低-12V)转换为(高+5V,低0V). 电脑串口(RS -232) => 单片机串口(TTL串口) SIPEX SP3232EEN:西伯斯 KS103超声波测距模块,布布扣,bubuko.com

传感器之超声波测距HC-SR04

一.前言 HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到3mm:模块包括超声波发射器.接收器与控制电路.像智能小车的测距以及转向,或是一些项目中,常常会用到.智能小车测距可以及时发现前方的障碍物,使智能小车可以及时转向,避开障碍物,所以,我们今天就来学习一下这个传感器. 二.工作原理 1.给超声波模块接入电源和地.      2.给脉冲触发引脚(trig)输入一个长为20us的高电平方波 3.输入方波后,模块会自动发射8个40KHz的声波,与此同时回