单片机和超声波模块

发表于 2024-10-16 14:58

在测量过程中，可以根据实际温度对声速进行校准，以提高测量精度。

发表于 2024-10-16 16:08

选择发射功率大、接收灵敏度高的超声波模块可以提高测量精度。

发表于 2024-10-16 16:28

检查是否有噪声干扰导致误判。

发表于 2024-10-16 17:24

在检测到 Echo 引脚变为高电平的瞬间，启动定时器开始计数。
当 Echo 引脚变为低电平时，停止定时器计数。根据定时器的计数值和定时器的时钟频率等信息，就可以计算出超声波往返的时间。例如，如果定时器的时钟频率为 1MHz，定时器计数值为 N，则时间 t = N * 1μs。

发表于 2024-10-16 17:59

使用外部中断来检测接收引脚的上升沿和下降沿，并计算高电平的持续时间。

发表于 2024-10-16 18:45

在检测到Echo引脚的上升沿和下降沿时进行去抖动处理。

发表于 2024-10-16 20:04

硬件连接
VCC和GND：将HC-SR04的VCC和GND分别连接到单片机的电源和地线。
Trig引脚：将Trig引脚连接到单片机的一个数字输出引脚，用于发送触发信号。
Echo引脚：将Echo引脚连接到单片机的一个数字输入引脚，用于接收超声波返回信号。

发表于 2024-10-16 20:35

根据超声波在空气中的传播速度（通常是343米/秒，但会受到温度和湿度的影响）和计时器记录的时间来计算距离。
公式为：距离 = (时间 * 声速) / 2（因为超声波需要往返）。

发表于 2024-10-17 09:24

配置单片机的GPIO端口，以便能够向超声波模块发送触发信号，并接收回波信号。

发表于 2024-10-17 10:15

超声波模块通常有一个最小测量距离，应避免测量小于这个距离的物体。

发表于 2024-10-17 11:14

在Trig引脚上产生一个短暂的（通常是10微秒）高电平信号，以触发HC-SR04发送超声波脉冲。
等待一段时间（确保超声波脉冲已经发送完毕），然后准备接收Echo引脚上的信号。

发表于 2024-10-17 12:21

将超声波模块的Trig（触发）引脚连接到单片机的一个GPIO（通用输入输出）引脚。
将Echo（回声）引脚连接到另一个GPIO引脚。

发表于 2024-10-17 12:55

监听Echo引脚，当其从低电平变为高电平时开始计时。
当Echo引脚再次变为低电平时停止计时。

发表于 2024-10-17 13:39

在循环中，可以设置一定的延迟时间，避免过于频繁地触发超声波模块，一般根据实际需求可以设置几十毫秒到几百毫秒的延迟。

发表于 2024-10-17 15:11

为了提高测量的准确性，可以对测量结果进行滤波处理，并根据实际情况进行校准。

发表于 2024-10-18 08:32

将Trig引脚设置为输出模式，Echo引脚设置为输入模式（可能需要带上拉电阻）。
如果需要，配置定时器或中断来精确测量Echo引脚上的高电平持续时间。

发表于 2024-10-18 10:29

设定定时器的预分频系数，这取决于单片机的时钟频率和需要测量的时间范围。例如，如果单片机时钟频率为 12MHz，要测量较长时间范围，可能选择较大的预分频系数。

发表于 2024-10-18 10:50

了解超声波模块如何发送和接收超声波脉冲，以及如何通过测量脉冲往返时间来计算距离。

发表于 2024-10-18 11:20

当超声波模块发射出超声波后，就开始等待接收引脚（Echo）上的回声信号。由于 Echo 引脚在接收到回声时会输出一个高电平脉冲，其脉冲宽度与超声波往返的时间成正比。

发表于 2024-10-18 11:45

根据单片机的性能和资源选择合适的测量方法

[应用方案] 单片机和超声波模块