US-100超声波模块介绍.doc

本模块是改进型，模块本身已经带温度补偿，精度目前****最高的模块，绝对稳定，实惠、实用！本模块支持GPIO和串口双模式，花一个的钱买两种模块，值！绝对值！ 问题1：为什么要进行温度补偿？ 在一个标准大气压下，声速随温度近似成正比的变化，在15°C时约为340m/s，每增加1°C声速增加0.607m/s。在夏天35°C时，声速为352m/s,而冬天-20°C时，声速为319m/s。 仅仅声速一项的误差:（352-319）/340 * 100% ≈10% 所以不进行温度补偿而提测距精度多高没有任何意义。 问题2：为什么要支持双模式？ 目前本模块可支持GPIO和串口双模式，支持GPIO模式是为了兼容市场上已有的模块，方便老客户上手。 不过我们建议用户使用串口模式，因为在串口模式下只要用户会使用串口编程就会使用本模块，串口返回的就是计算好的距离值，非常简单，测距精度和用户的编程水平无关。 同时在串口模式下，本模块还可测温。 若使用GPIO模式，则用户需要去计算超声波模块返回的脉冲宽度，再用声速进行计算。这里会额外产生两个误差，一是脉冲宽度计时的误差，另一个是距离计算的误差。 本模块每一款产品发货前都要经过测试，测试通过后方可发货，所以买家不用担心产品质量。 本模块还可根据客户要求进行定制，最快一周可交货。 一、概述 US-100超声波测距模块可实现0-4.5m的非接触测距功能，拥有2.4-5.5V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检验的功能，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。 二、主要技术参数 三、实物图及尺寸图 四、接口说明 本模块共有两个接口，即模式选择跳线和5pin接口。 1、模式选择跳线接口如下图所示，当安装上短路帽时为UART（串口）模式，拔掉时为电平触发模式。 2、5pin接口为2.54mm单排弯针，如下图 自左至右依次编号1，2，3，4，5，定义如下： 1：VCC，电源正极入口，2.4V-5.5V宽电压 2：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：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：接外部电路的GND。 5：接外部电路的GND 五、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短路帽，使模块处于电平触发模式，电平触发测距时序图如下： 上图表明：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端输出一个高电平，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，也就是不管温度多少，声速选择340m/s即可。 六、串口触发测距工作原理 在模块上电前，首先安装上模式选择跳线上的短路帽，使模块处于串口触发模式。串口触发测距的时序图如下： 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(HData)，第二个字节为距离的低8位（LData），单位为mm。即距离值为（HDdata*256+LData）mm。 七、串口触发测温工作原理 在模块上电前，首先安装上模式跳线上的短路帽，使模块处于串口触发模式。串口触发测温的时序图如下： 在此模式下只需要在Trig/TX管脚输入0X50（波特率为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：69-45=24度。注：69为0X45的十进制值。