超声波资料 模块使用说明

### 超声波资料模块使用说明 #### 1. 概述 US-100超声波测距模块是一种高性能、稳定的非接触式测距设备，支持2厘米至4.5米的有效探测距离。该模块具备宽电压输入范围（2.4V~5.5V），低功耗（静态电流低于2mA），并集成了温度传感器以校正测距结果。此外，US-100支持GPIO和串口等多种通信方式，并内置了看门狗电路以确保稳定运行。 #### 2. 主要技术参数 - **工作电压**：DC 2.4V~5.5V - **静态电流**：≤2mA - **工作温度范围**：-20°C~+70°C - **输出方式**：支持电平输出和UART输出，通过跳线帽选择 - **感应角度**：<15° - **探测距离**：2cm~450cm - **探测精度**：±0.3cm + 1% - **UART模式下串口配置**：波特率9600bps，1位起始位，1位停止位，8位数据位，无奇偶校验，无流控 #### 3. 实物图与尺寸 US-100模块正面和背面如图3.1和图3.2所示，其尺寸为45mm×20mm×1.6mm，板上预留了直径为1mm的机械安装孔（图3.3）。 #### 4. 接口说明 US-100提供模式选择跳线和5Pin接口。 - **模式选择跳线**：用于选择UART（串口）模式或电平触发模式。间距为2.54mm，插入跳线帽为UART模式，移除则为电平触发模式（图4.1）。 - **5Pin接口**：采用2.54mm间距的弯排针（图4.2）。各引脚定义如下： - **1号Pin**：VCC电源输入（2.4V~5.5V） - **2号Pin**：UART模式下连接外部电路的TX端；电平触发模式下连接外部电路的Trig端 - **3号Pin**：UART模式下连接外部电路的RX端；电平触发模式下连接外部电路的Echo端 - **4号Pin**：GND，接地 - **5号Pin**：GND，接地 #### 5. 电平触发测距工作原理 电平触发模式下，模块工作流程如下： 1. **去跳线帽**：将模式选择跳线上的跳线帽移除，进入电平触发模式。 2. **触发信号**：向Trig/TX引脚输入一个10微秒以上的高电平信号。 3. **发射与接收**：模块发出8个40kHz的超声波脉冲，并监测回波信号。收到回波后，模块自动进行温度测量并根据当前温度校正测距结果。 4. **输出结果**：测距结果通过Echo/RX引脚输出，形式为高电平持续时间，其对应的实际距离可通过公式\( \text{距离} = (\text{高电平时间} \times 340\text{m/s}) / 2 \)计算得到。 #### 6. 串口触发测距工作原理 串口触发模式下，操作步骤如下： 1. **加跳线帽**：将模式选择跳线上的跳线帽插入，进入UART模式。 2. **发送命令**：向Trig/TX引脚发送特定的命令字节0x55。 3. **发射与接收**：同电平触发模式，模块发射超声波并监测回波。 4. **输出结果**：校正后的测距结果通过Echo/RX引脚输出，为两个字节的数据，第一个字节为距离的高位（HData），第二个字节为低位（LData），单位为毫米。最终距离值为\( (HData \times 256 + LData) \) mm。 #### 7. 串口触发测温工作原理 在串口触发模式下，测温功能的操作流程如下： 1. **加跳线帽**：确保模块处于UART模式。 2. **发送命令**：向Trig/TX引脚发送特定的命令字节0x50。 3. **温度测量**：模块启动内置温度传感器进行测量。 4. **输出结果**：测量结果通过Echo/RX引脚输出，为一个字节的温度值（TData）。实际温度值可通过公式\( \text{温度} = TData - 45 \)计算得出，单位为摄氏度。 US-100超声波测距模块提供了丰富的功能选项，适用于多种应用场景。无论是简单的电平触发测距还是更复杂的UART通讯控制，都能满足不同项目的需求。