1、1 概述US-100 超声波测距模块可实现 2cm4.5m 的非接触测距功能,拥有 2.45.5V 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,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 DC 2.4V5.5V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。
2、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 5 Pin 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5 Pin 接口为 2.54mm 间距的弯排针,如图 4.2 所示:图 4.2:5 Pin 接口从左到右依次编号 1,2,3,4,5。它们的定
3、义如下: 1 号 Pin:接 VCC 电源(供电范围 2.4V5.5V)。 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/
4、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
5、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