超声波传感器引脚：超声波传感器HC

带有Arduino的超声波传感器HC-SR04完整应用指南
本文是有关流行的超声波传感器HC – SR04的应用指南。我们将解释其工作原理，向您展示其某些功能，并分享一个您可以遵循的Arduino项目示例，以将其集成到您的项目中。我们提供了有关如何连接超声波传感器的示意图，以及与Arduino一起使用的示例电路。
描述
HC-SR04超声波传感器像蝙蝠一样使用超声波来确定到物体的距离。它以易于使用的封装提供出色的非接触范围检测，具有高精度和稳定的读数。它带有超声波发射器和接收器模块。
特征
以下是HC-SR04超声波传感器的一些功能和规格列表：
电源：+ 5V DC静态电流：<2mA工作电流：15mA有效角度：<15°测距距离：2cm – 400 cm / 1“ – 13ft分辨率：0.3厘米测量角度：30度触发输入脉冲宽度：10uS尺寸：45mm x 20mm x 15mm它是如何工作的？ 超声波传感器使用超声波来确定到物体的距离。这里面到底发生了什么? 1.     发射器（触发引脚）发送信号：高频声音。 2.     当信号找到一个物体时，它会被反射。 3.     接收器（回波引脚）：接收它反射回来的信号。 信号发送和接收之间的时间使我们能够计算到物体的距离。这是有可能的，因为我们知道声音在空气中的传播速度。 HC-SR04超声波传感器引脚 引脚 VCC：+5VDC触发：触发（输入）回声：回声（输出）地：地带有HC的Arduino – SR04传感器 该传感器在Arduino爱好者中非常受欢迎。因此，在这里，我们提供了有关如何在Arduino上使用HC-SR04超声波传感器的示例。在该项目中，超声波传感器在串行监视器中读取并写入到对象的距离。 该项目的目的是帮助您了解该传感器的工作原理。然后，您应该可以在自己的项目中使用此示例。 注意：有一个名为NewPing的Arduino库，可以使您在使用此传感器时的生活更加轻松。 所需零件 这是遵循下面这个教程所需要的部品列表： Arduino UNO  超声波传感器（HC-SR04）面包板跳线原理图 按照下一个示意图将HC-SR04超声波传感器连接到Arduino。 下表显示了您需要建立的连接： 程序代码 将以下代码上传到您的Arduino IDE。 int trigPin=11; int echoPin=12;   long duration,cm,inches; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(trigPin,OUTPUT); pinMode(echoPin,INPUT); } void loop() {   digitalWrite(trigPin,LOW); delayMicroseconds(5); digitalWrite(trigPin,HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin,LOW);   pinMode(echoPin,INPUT); duration=pulseIn(echoPin,HIGH);   cm=(duration/2)/29.1;     inches=(duration/2)/74;   Serial.print(inches); Serial.print("in, "); Serial.print(cm); Serial.print("cm"); Serial.println();   delay(250); } 代码如何工作 首先，为触发器和回显引脚分别创建变量，分别称为  trigPin和  echoPin。触发引脚连接到数字引脚11，回波引脚连接到数字引脚12： int trigPin=11; int echoPin=12; 您还将创建三个类型为long的变量：  duration， cm 和  inch。duration的持续时间可以保存信号的发射和接收之间的时间。该  cm 厘米变量将保存的是距离厘米，而英寸变量将保存英寸的距离。 long duration,cm,inches; 在  setup（）中，以9600的波特率初始化串行端口，并将触发引脚设置为输出，并将回显引脚设置为输入。 Serial.begin(9600); pinMode(trigPin,OUTPUT); pinMode(echoPin,INPUT); 在loop（）中，通过发送10微秒的HIGH脉冲来触发传感器。但是，在此之前，请提供一个短的LOW脉冲，以确保获得干净的HIGH脉冲： digitalWrite(trigPin,LOW); delayMicroseconds(5); digitalWrite(trigPin,HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin,LOW); 然后，您可以从传感器读取信号-一个HIGH脉冲，其持续时间是从信号发送到接触到物体的回波之间的时间（以微秒为单位）。 duration=pulseIn(echoPin,HIGH); 最后，您只需要将持续时间转换为距离即可。我们可以使用以下公式计算距离： 距离=（持续时间/ 2）x声速 声音速度为：343m / s=0.0343 cm / uS=1 / 29.1 cm / uS 或以英寸为单位：.9in / s=0.0135in / uS=1 / 74in / uS 我们需要分割一下，因为走了2次，因为我们必须考虑到超声波被送出，碰到物体，然后返回到传感器。 cm=(duration/2)/29.1; inches=(duration/2)/74; 最后，我们在串行监视器中打印结果： Serial.print(inches); Serial.print("in, "); Serial.print(cm); Serial.print("cm"); Serial.println(); NewPing的源代码 您也可以使用NewPing库。安装NewPin库后，您可以上传下面提供的代码。 #include

超声波传感器引脚：超声波传感器引脚

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2018/03/31 15:33
 U30系列单开关点输出超声波传感器 850.00元   U30系列单开关点输出超声波传感器
产品型号
检测范围
UCX50-U30-D4-H4
检测盲区
量程调节
10-30V DC 纹波10%
200mA 短路保护/过载保护
≤0.5%
通过调节线调节远、近量程
IP65
输出类型
LED黄灯 开关状态指示黄灯闪烁 设定状态下检测到目标物
LED...

2021/08/11 13:24浙江温州
U30系列双开关点输出超声波传感器 850.00元   U30系列双开关点输出超声波传感器
产品型号
检测范围
检测盲区
D6
D7
量程调节
10-30V DC 纹波10%
200mA 短路保护/过载保护
≤0.5%
通过调节线调节远、近量程
IP65
输出类型
LED黄灯 开关状态指示黄灯闪烁 设定状态下检测到目标物
LED红灯 红灯...

2021/08/11 13:20浙江温州
 超声波传感器U30系列模拟量输出 850.00元   U30系列模拟量输出超声波传感器
产品型号 UCX50-U30-DI-H4 UCX100-U30-DI-H4 UCX200-U30-DI-H4 UCX50-U30-DU-H4 UCX100-U30-DU-H4 UCX200-U30-DU-H4
检测范围 50...500mm 70...1000mm 70...2000mm
检测盲区 0...50mm 0...70mm 0...70mm
换能器频率 约380K...

2021/08/11 13:16浙江温州
 Q30系列单开关点输出双开关点输出超声波传感器 850.00元   Q30系列单开关点输出双开关点输出超声波传感器
产品型号 UBX50-Q30-D4-H5 UBX100-Q30-D4-H5 UBX50-Q30-D6-H5 UBX100-Q30-D6-H5 UBX50-Q30-D5-H5 UBX100-Q30-D5-H5 UBX50-Q30-D7-H5 UBX100-Q30-D7-H5
检测范围 50...500mm 70...1000mm 50...500mm 70...1000m...

2021/08/11 13:15浙江温州
Q30系列模拟量输出超声波传感器 850.00元   Q30系列模拟量输出超声波传感器
产品型号 UBX50-Q30-DI-H5 UBX100-Q30-DI-H5 UBX50-Q30-DU-H5 UBX100-Q30-DU-H5
检测范围 50...500mm 70...1000mm
检测盲区 0...50mm 0...70mm
换能器频率 约380KHz 约205KHz
响应时间 约50ms 约125ms
标准目标板 100mm×...

2021/08/11 13:11浙江温州
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超声波传感器引脚：超声波传感器模块为HC

VCC GND是电源，TRIG是控制端（输入），ECHO是返回端（输出）。
VCC GND外接电源正负极给传感器供电，TRIG、ECHO接单片机AT89C52的I/O端口，具体接哪个端口要根据电路和单片机内的程序设定来确定。
大致的过程是单片机给TRIG所接端口个高电平脉冲，超声波发射模块SR40开始发送超声波，当收到反射波的时候，ECHO输出有效信号，单片机检测到该信号后，测量从TRIG触发开始到接收到ECHO的时间差，即可换算出距离。
扩展资料：
根据被检测对象的体积、材质、以及是否可移动等特征，超声波传感器采用的检测方式有所不同，常见的检测方式有如下四种：
1、穿透式
发送器和接收器分别位于两侧，当被检测对象从它们之间通过时，根据超声波的衰减（或遮挡）情况进行检测。
2、限定距离式
发送器和接收器位于同一侧，当限定距离内有被检测对象通过时，根据反射的超声波进行检测。
3、限定范围式
发送器和接收器位于限定范围的中心，反射板位于限定范围的边缘，并以无被检测对象遮挡时的反射波衰减值作为基准值。当限定范围内有被检测对象通过时，根据反射波的衰减情况（将衰减值与基准值比较）进行检测。
4、回归反射式
发送器和接收器位于同一侧，以检测对象（平面物体）作为反射面，根据反射波的衰减情况进行检测。
参考资料来源：百度百科-超声波传感器

VCC GND是电源，TRIG是控制端（输入），ECHO是返回端（输出）
大致过程是TRIG给个高电平脉冲，SR40开始发送超声波，当收到反射波的时候，ECHO输出有效信号。
测量从TRIG触发开始到接收到ECHO的时间差，即可换算出距离。

如果单纯要测距，这个应该不难吧，要是要嵌入到其他系统中，就难了点，我这里有一些资料，需要可以来找我，随时都在线，等待回复。

超声波传感器引脚：超声波传感器的trig引脚低电平时

37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验五十八： HC-SR04超声波测距传感器模块（5针宽电压）

超声波探头
是在超声波检测过程中发射和接收超声波的装置。探头的性能直接影响超声波的特性，影响超声波的检测性能。在超声检测中使用的探头，是利用材料的压电效应实现电能、声能转换的换能器。探头中的关键部件是晶片，晶片是一个具有压电效应的单晶或者多晶体薄片，它的作用是将电能和声能互相转换。

菲律宾眼镜猴会用超声波进行交流
菲律宾眼镜猴因为一双又圆又大且水汪汪的茶色大眼睛而被人们所知，在人们的印象中它有着让人难以置信的小型身材，在它们小小的脸庞上，长着两只圆溜溜的特别大的眼睛，眼珠的直径可以超过1厘米，和它的小身体很不相称，好像戴着一副特大的旧式老花眼镜。所以，人们给它起了一个十分形象的名字：眼镜猴。它们大多时候都是“沉默寡言”的形象。但来自加利福尼亚洪堡加州州立大学的科学家近日研究发现，其实菲律宾眼镜猴是不折不扣的“话匣子”，它们时刻都在发出一种超声波，只不过捕食者无法听到而已。据了解，研究人员发现这种眼镜猴发出声音的“最小频率”可达到67千赫，比陆地上任何一种啮齿动物和蝙蝠发出的音量都要高很多，甚至偶尔还能飙升到70千赫。众所周知，任何声音只要达到20千赫以上，就很难被人们所听见，就连听力一向很敏锐的狗，也只能听到23千赫的声音。而眼镜猴甚至可以直接听到90千赫的声音。最为特别的是，在眼镜猴的群体中彼此传递着一种秘密的语言，这种语言会提醒对方注意捕食者的危险。研究人员表示，超声波的音频对信号发出者和接受者都十分有用，因为这样捕食者就很难从声音的来源进行定位，这样寻找起来就十分有难度了。甚至眼镜猴还可以在猎物旁“窃窃私语”，它们所捕捉的典型猎物为蟋蟀、螳螂、以及蛾子等昆虫，最为特别的是，眼镜猴还能自动屏蔽使它们分散注意力的低周波丛林噪音。研究人员表示，在动物王国不仅眼镜猴有这样的超能力，鲸鱼和猫也同样能够在超声波范围内彼此沟通交流。

超声波
蝙蝠和某些海洋动物都能够利用高频率的声音进行回声定位或信息交流。它们能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去，利用折回的声波来定向，并判定附近物体的位置、大小以及是否在移动。超声波是一种频率高于赫兹的声波，它的方向性好，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。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-Hz。因此，我们把频率高于赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大.在中国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度，这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病，很难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛，达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛，可以对物品进行杀菌消毒。

超声效应

当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包括以下4种效应：

①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时，悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化（见电介质物理学和磁致伸缩）。

②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷，并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

③热效应。由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。

④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变。

超声探头
是利用超声波的特性而研制的传感器，超声波传感器的典型结构如图所示。它是把成正方形的两个压电晶片(亦称双晶振子)按照相反的极性粘贴在一起，再引出两个电极。压电晶片上面有金属震动板和圆锥形振子。圆锥形振子具有很强的方向性，便于发送和接收超声波。超声波传感器采用金属或塑料外壳，其顶部有屏蔽栅。

超声探头性能指标
探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括：
1、工作频率
工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。
2、工作温度
由于压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。
3、灵敏度
主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。
4、指向性
超声波传感器探测的范围。

测距原理
超声波具有频率较高，沿直线传播、方向性好、绕射小、穿透力强、传播速度慢(约340m/s,与声速相同)等特点。超声波对固体和液体的穿透能力强，尤其对于在阳光下不透明的固体，可以穿透几十m的深度。超声波遇到杂质或分界面时会产生反射波，利用这一特性可构成超声波探伤仪或测距仪。超声波遇到移动物体时会产生多普勒效应(DopplerEffect)，使接收到的频率发生变化，由此可制成多普勒测距系统。超声波测距原理是超声波发射探头发出的超声波脉冲，经媒质(空气)传到物体表面，反射后通过媒质(空气)传到接收探头，测出超声脉冲从发射到接收所需的时间，根据媒质中的声速，求得从探头到物体表面之间的距离。设探头到物体表面的距离为L,超声在空气中的传播速为v,从发射到接收所需的传播时间为t,则有：L=vt/2。由此可见，被测距离L与传播时间之间具有确定的函数关系，只要能测出时间t,即可求出距离L,通过软件实现直接在显示器上显示L的值。

位差测距
超声波传感器与单片机系统进行接口构成距离检测的硬件系统，在系统软件的控制下，单片机向位差超声波传感器发送的一个触发脉冲，位差超声波传感器被此脉冲触发后会产生一道短40 kHz的脉冲电信号，此40 kHz的脉冲电信号通过激励换能器处理以后，将转换成机械振动的能量，其振动频率约在20 kHz以上，由此形成了超声波，该信号经锥形"辐射口"处将超声波信号在空气中以每秒约1 130英尺的速度向外发射出去。当发射出去的超声波信号遇到障碍物以后，立即被反射回来。接收器接收到反射回来的超声波信号后，通过其内部转换，将超声波变成微弱的电振荡，并将信号进行放大，就可得到所需的脉冲信号，此脉冲信号再返回给单片机，表示回波被探测，这个脉冲宽度就是对应于爆裂回声返回到传感器所需时间，其时序如图所示。

HC-SR04超声波测距传感器模块（5针宽电压）

主要技术参数

1：使用电压：DC—5V

2：静态电流：小于2mA

3：电平输出：高5V

4：电平输出：底0V

5：感应角度：不大于15度

6：探测距离：2cm-450cm

7: 高精度 可达0.2cm

8: 接线方式：VCC、trig（控制端）、 echo（接收端）、 GND

模块电原理图

模块特征
HC-SR04超声波测距模块具有测距距离精确，能和SRF05，SRF02等超声波测距相媲美，测量距离 ** 2cm~450cm （小编实测：10cm~300cm）。工作原理——1）采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号。2）模块自动发送8个40KHz的方波，自动检测是否有信号返回。3）有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续时间就是超声波从发射到返回的时间。只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式： uS/58=厘米或者uS/148=英寸;或是：距离=高电平时间*声速（340M/S） /2;建议测量周期为60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响。
注：
1、此模块不宜带电连接，若要带电连接，则先让模块的GND端先连接，否则会影响模块的正常工作。
2、测距时，被测物体的面积不少于05平方米且平面尽量要求平整，否则影响测量的结果。

使用高电平触发

超声波测距模块接脚：

VCC -> 5V

GND -> GND

Trig （控制端）-> 2

Echo （接收端）-> 3

注： TRIP引脚是内部上拉10K的电阻，用单片机的IO口拉低TRIP引脚，然后给一个10us以上的脉冲信号。模块应先插好在电路板上再通电，避免产生高电平的误动作，如果产生了，重新通电方可解决。

实验图形编程（Mind+，编玩边学）

实验仿真编程（linkboy3.6）

网上搜索了一下，超声波模块的型号还不少，比如还有HY-SRF05（五针高精度）；US-025和US-026（苏州顺憬志联CS100芯片，距离6米稳定性好些）；US-100（同时具有GPIO，串口等多种通信方式，内带看门狗，工作稳定可靠）；RCWL-1601（宽电压，对棉质及不规则物体探测精度高于SR-04）;RCWL-1603（含有UART,PWM,GPIO及UART AUTO OUT等多种接口模式，专业MCP9700温度补偿）；US-015（目前市场上分辨率最高，重复测量一致性最好的超声波测距模块）等，以后待手头有实物了再做后续实验。