Arduino UNO超声波测距测试

只看该作者 · 2016-12-2 15:04

这次Arduino UNO开发板与US-100超声波测距模块实现测距，同时该模块自带温度测试功能。US-100超声波测距模块支持电平触发和串口触发两种模式。
【一】硬件连接：
US-100超声波测距模块：

硬件连接：

【二】电平触发模式：
原理：
采用IO触发测距，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，高电平持续的时间就是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。
程序：

复制

/*

   Arduino UNO与US-100超声波模块测试

   电平触发模式

*/



const int TrigPin = 2; 

const int EchoPin = 3; 

float cm; 

void setup() 

{ 

Serial.begin(9600); 

pinMode(TrigPin, OUTPUT); 

pinMode(EchoPin, INPUT); 

} 

void loop() 

{ 

digitalWrite(TrigPin, LOW); //低高低电平发一个短时间脉冲去TrigPin 

delayMicroseconds(2); 

digitalWrite(TrigPin, HIGH); 

delayMicroseconds(10); 

digitalWrite(TrigPin, LOW); 



cm = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //将回波时间换算成cm 

cm = (int(cm * 100.0)) / 100.0; //保留两位小数 

Serial.print("Distance:"); 

Serial.print(cm); 

Serial.print("cm"); 

Serial.println(); 

delay(1000); 

}

效果：

【三】串口触发模式：
原理：
使用串口触发模式时，当插上跳线帽时为UART（串口）模式只需要在Trig/TX管脚输入0X55（波特率9600），系统便启动对当前距离进行测量，然后将距离值通过Echo/RX 管脚输出测量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（LData），单位为毫米。即距离值为（HData*256 +LData）mm。测温时只需要在Trig/TX管脚输入0X50，系统便启动温度测量，然后将温度值通过Echo/RX 管脚输出，返回一个字节的TData，实际的温度值为TData-45。
程序：

复制

/*

   Arduino UNO与US-100超声波模块测试

   串口触发模式,需要插上模块背面的跳线

*/

#include <SoftwareSerial.h>



// 串口

#define _baudrate   9600

#define _rxpin      3

#define _txpin      2

#define DBG_UART    dbgSerial   //调试打印串口



SoftwareSerial dbgSerial( _rxpin, _txpin ); // 软串口，调试打印



void setup() 

{ 

  DBG_UART.begin( _baudrate );

  Serial.begin( _baudrate );

} 

void loop() 

{ 

  unsigned int lenHigh = 0; // 高位

  unsigned int lenLow = 0;  // 低位

  unsigned int dist_mm = 0; // 距离

  unsigned int tdata = 0;  

  unsigned int temp = 0;  // 温度



  DBG_UART.flush();    // 清空串口接收缓冲区

  DBG_UART.write(0x55);   // 发送0x55，触发US-100 开始测距

  delay(500);         // 延时500 毫秒

  

  // 当串口接收缓冲区中数据大于2字节

  if(DBG_UART.available() >= 2)

  { 

    lenHigh = DBG_UART.read();        // 距离的高字节

    lenLow = DBG_UART.read();         // 距离的低字节

    dist_mm = lenHigh*256 + lenLow; // 计算距离值

  }



  DBG_UART.flush();    // 清空串口接收缓冲区

  DBG_UART.write(0x50);   // 发送0x50，触发US-100 开始测温

  delay(500);         // 延时500 毫秒



  // 当串口接收缓冲区中数据大于1字节

  if(DBG_UART.available() >= 1)

  { 

    tdata = DBG_UART.read();        // 温度字节

    temp = tdata-45; // 计算温度值

  }

  

  // 有效的测距的结果在1mm 到 10m 之间

  if((dist_mm > 1) && (dist_mm < 10000)) 

  {

    Serial.print("Distance is: ");// 输出结果至串口监视器

    Serial.print(dist_mm, DEC);   

    Serial.print("mm  ");

    Serial.print("Temperature is: ");// 输出结果至串口监视器

    Serial.print(temp, DEC);   

    Serial.println(".C");           

  }

  

  delay(500); // 等待500ms

}