精品US100超声波测距模块解析.docx

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精品US100超声波测距模块解析

US-100超声波测距模块解析

1．  概述

US-100超声波测距模块可实现2cm~4.5m的非接触测距功能，拥有2.4~5.5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有GPIO（通用接口总线），串口等多种通信方式，内带看门狗，工作稳定可靠。

2．  主要技术参数

电气参数

US-100超声波测距模块

工作电压

DC2.4V~5.5V

静态电流

2mA

工作温度

-20~+70度

输出方式

电平或UART（跳线帽选择）

感应角度

小于15度

探测距离

2cm-450cm

探测精度

0.3cm+1%

UART模式下串口配置

波特率9600，起始位1位，停止位1位，数据位8位，无奇偶校验，无流控制。

3．  本模块实物图及尺寸

本模块如图3.1和图3.2所示：

图3.1：

US-100正面图

本模块的尺寸：

45mm*20mm*1.6mm。

板上有两个半径为1mm的机械孔，如图3.3所示：

图3.3：

US-100尺寸图

4．  接口说明

本模块共有两个接口，即模式选择跳线和5Pin接口。

模式选择跳线接口如图4.1所示。

模式选择跳线的间距为2.54mm，当插上跳线帽时为UART（串口）模式，拔掉时为电平触发模式。

图4.1：

模式选择跳线接口

5Pin接口为2.54mm间距的弯排针，如图4.2所示：

图4.2：

5Pin接口

从左到右依次编号1,2,3,4,5。

它们的定义如下：

● 1号Pin：

接VCC电源（供电范围2.4V~5.5V）。

● 2号Pin：

当为UART模式时，接外部电路UART的TX端；当为电平触发模式时，接外部电路的Trig端。

● 3号Pin：

当为UART模式时，接外部电路UART的RX端；当为电平触发模式时，接外部电路的Echo端。

● 4号Pin：

接外部电路的地。

● 5号Pin：

接外部电路的地。

5．  电平触发测距工作原理

在模块上电前，首先去掉模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于电平触发模式。

电平触发测距的时序如图5.1所示：

图5.1：

US-100测距时序图

图5.1表明：

只需要在Trig/TX管脚输入一个10US以上的高电平，系统便可发出8个40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。

当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度对测距结果进行校正，将校正后的结果通过Echo/RX管脚输出。

在此模式下，模块将距离值转化为340m/s时的时间值的2倍，通过Echo端输出一高电平，可根据此高电平的持续时间来计算距离值。

即距离值为：

（高电平时间*340m/s）/2。

注：

因为距离值已经经过温度校正，此时无需再根据环境温度对超声波声速进行校正，即不管温度多少，声速选择340m/s即可。

6．  串口触发测距工作原理

在模块上电前，首先插上模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于串口触发模式。

串口触发测距的时序如图6.1所示：

在此模式下只需要在Trig/TX管脚输入0X55（波特率9600），系统便可发出8个40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。

当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度对测距结果进行校正，将校正后的结果通过Echo/RX管脚输出。

输出的距离值共两个字节，第一个字节是距离的高8位（HDate），第二个字节为距离的低8位（LData），单位为毫米。

即距离值为（HData*256+LData）mm。

串口触发测距时序图

7．  串口触发测温工作原理

在模块上电前，首先插上模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于串口触发模式。

串口触发测温的时序如图7.1所示：

在此模式下只需要在Trig/TX管脚输入0X50（波特率9600），系统便启动温度传感器对当前温度进行测量，然后将温度值通过Echo/RX管脚输出。

测量完成温度后，本模块会返回一个字节的温度值（TData）， 实际的温度值为TData-45。

例如通过TX发送完0X50后，在RX端收到0X45，则此时的温度值为[69（0X45的10进制值）-45]=24度。

图7.1：

串口触发测温时序图

可搭配本店超声波测距模块开发板