HS-SR04超声波模块

1.模块简介

HC-SR04超声波模块常用于机器人避障、物体测距、液位检测、公共安防、停车场检测等场所。HC-SR04超声波模块主要是由两个通用的压电陶瓷超声传感器，并加外围信号处理电路构成的。如图：

两个压电陶瓷超声传感器，一个用于发出超声波信号，一个用于接收反射回来的超声波信号。测距原理图如图：

由于发出信号和接收信号都比较微弱，所以需要通过外围信号放大器提高发出信号的功率，和将反射回来信号进行放大，以能更稳定地将信号传输给单片机。模块整体电路如图：

2. 模块参数

（1）模块主要电气参数

• 使用电压：DC---5V   

• 静态电流：小于2mA       

• 电平输出：高5V     

• 电平输出：低0V         

• 感应角度：不大于15度    

• 探测距离：2cm-450cm

• 高精度 可达0.2cm

（2）模块引脚

超声波模块有4个引脚，分别为Vcc、  Trig（控制端）、  Echo（接收端）、 GND；其中VCC、GND接上5V电源， Trig（控制端）控制发出的超声波信号，Echo（接收端）接收反射回来的超声波信号。模块如图：

与单片机的连接如图：

控制原理：通过Trig引脚发一个 10US 以上的高电平,就可以在Echo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。 

3. 控制程序

（1）工作流程

• 单片机引脚触发Trig测距，给至少 10us 的高电平信号;

• 模块自动发送 8 个 40khz 的方波，自动检测是否有信号返回；

• 有信号返回，通过 IO 输出一高电平，并单片机定时器计算高电平持续的时间;

• 超声波从发射到返回的时间．

        测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

整个控制时序如图：

（2）驱动程序

        单片机引脚触发Trig测距，给至少 10us 的高电平信号;   

 void  StartModule()            //启动模块
  {
  TX=1;                        //启动一次模块
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  TX=0;
  }

自动检测是否有信号返回,如果有，启动定时器；

 while(!RX);  //当RX为零时等待
TR0=1;       //开启计数
while(RX);   //当RX为1计数并等待
TR0=0;    //关闭计数
Conut();   //计算

定时器计算高电平持续的时间，并计算出距离；

void Conut(void)
{
 time=TH0*256+TL0;
 TH0=0;
 TL0=0;
 S=(time*1.7)/100;     //算出来是CM
}