[嵌入式]超声波模块使用介绍

超声波模块

型号：HC-SR04

产品介绍：

超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和收超声波，利用时间差和声音传播速度， 计算出模块到前方障碍物的距离

手上的是老版本

应用注意事项：

1：此模块不宜带电连接，如果要带电连接，则先让模块的 GND 端先连接。否则会影响模块工作。

2：测距时，被测物体的面积不少于 0.5 平方米且要尽量平整。否则会影响测试结果。

接口定义：

VCC：5V电源

GND：接地

Trig：控制端

Echo：接收端

工作原理：

1、采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号，实际40-50uS效果好
2、模块自动发送8个40KHz的方波
3、有信号返回，通过lO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间
4、测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2

本产品使用方法：控制口发一个 10US 以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测，就可以达到你移动测量的值了。

接线参考：

模块除了两个电源引脚外，还有TRIG，ECHO引脚，这两个引脚分别接我们开发板的P1.5和 P1.6端口

代码时序：

1. 怎么让它发送波 Trig ：给Trig端口至少10us的高电平
2. 怎么知道它开始发了：Echo信号由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
3. 怎么知道接收了返回波：Echo由高电平跳转回低电平，表示波回来了
4. 怎么算时间： Echo引脚维持高电平的时间！波发出去的那一下，开始启动定时器波回来的那一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间
5. 怎么算距离：距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2，时间单位是us

#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"		//定时器TH0和TL0初始化为0，TR0为0，后面根据时序开启TR0

sbit LED1 = P3^7;
sbit LED2 = P3^6;

sbit Trig = P1^5;
sbit Echo = P1^6;

/**
  * @brief延时10us
  * @param无
  * @retval无
  */
void Delay10us()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i;
	i = 2;
	while (--i);
}

/**
  * @brief 触发信号
  * @param无
  * @retval无
  */
void Trig_Start()
{
	Trig = 0;
	Trig = 1;
	Delay10us();
	Trig = 0;
}

void main()
{
	double time;				//时间
	double distance;			//距离
	Timer0Init();
	while(1)
	{
		Trig_Start();			//发送触发信号
		
		Echo = 0;
		while(Echo == 0);		//Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
		TR0 = 1;				//开启定时器	
		while(Echo == 1);		//Echo信号，由高电平跳转回低电平，表示波回来了
		TR0 = 0;				//停止定时器
		time = (TH0*256+TL0)*1.085;		//计算出Echo口高电平的时间，单位是us
		//distance = 340m/s*time/2,声音的传播速率是340m/s，要统一单位
		//340m/s = 34000cm/s = 34cm/ms = 0.034cm/us	,	0.034cm/us/2 =0.017cm/us; 
		distance = time*0.017;
		if(distance < 20)		//距离小于20cm
		{
			LED1 = 0;
			LED2 = 1;
		}
		else
		{
			LED1 = 1;
			LED2 = 0;
		}
		TH0 = 0;				//重新置0，为下一次测距作准备
		TL0 = 0;
	}
}

注意：

11.0592MHz的晶振频率的机器周期是1.085us，计算方法：12 * 1/110592Hz = 1.085us

12MHz的晶振频率的机器周期是1us