移动机器人技术-课件 项目5-任务4-超声波传感器的应用.pptx

项目五：移动机器人自动控制综合实践

超声波传感器的应用

任务四：超声波传感器的应用

课程目标：

一、理解超声波传感器的基本原理；

二、掌握超声波传感器的编程与使用。

超声波传感器的应用

知识储备一：超声波的基本概念

振动在弹性介质内的传播称为波动，简称波。

声波

超声波

次声波

微波

超声波传感器的应用

知识储备一：超声波的基本概念

超声波的波型

纵波

横波

表面波

超声波传播方式

反射

折射

超声波的衰减

散射衰减

吸收衰减

超声波传感器的应用

知识储备一：超声波的基本概念

能够完成产生超声波和接收超声波功能的装置就是超声波传感器，也成为超声波换能器或超声波探头。

分类

压电式

磁致伸缩式

电磁式

工作方式

直射式

反射式

超声波传感器的应用

知识储备二：超声波测距的基本原理

时间差测距法

𝐿=𝐶×𝑇

𝐿为待测距离

𝐶为超声波在介质中的传播速度

𝑇为测量出传播时间的一半

假设介质为空气时，声速为340m/s，记录时间为t，则距离s为多少？

超声波传感器的应用

知识储备二：超声波测距的基本原理

HC-SR04传感器电气参数

使用电压：DC5V

静态电流：小于2mA

电平输出：高5V

电平输出：低0V

感应角度：不大于15度

探测距离：2cm-450cm

精度：可达2mm

超声波传感器的应用

知识储备二：超声波测距的基本原理

HC-SR04传感器工作原理

超声波传感器的应用

工程实践一超声波测距

实践内容：将超声波传感器测量出的距离显示在LCD屏幕上，如果距离大于某个预设阈值，板载LED灯亮，反之板载LED灯熄灭。

硬件接线：将超声波传感器的VCC、GND、Trig、Echo四个引脚分别接到主控板上P44的5V、GND、PE0、PE1引脚。

软件调试：打开配套的工程文件，点击编译、下载，观察超声波传感器是否正常工作。

超声波传感器的应用

工程实践一超声波测距

关键代码分析

超声波传感器的应用

工程实践一超声波测距

关键代码分析

超声波传感器的应用

工程实践一超声波测距

关键代码分析

超声波传感器的应用

小结与拓展

一、请将超声波传感器接至机器人主控板，将超声波传感器的返回值显示在LCD屏幕上，如果检测到的距离小于300mm，令蜂鸣器响。

二、是否有其他的方法实现超声波传感器的功能？如果有，请编写程序。