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超聲波測距離傳感器的傳輸模式解析

更新時間:2023-01-05  |  點擊率:442
   超聲波測距離傳感器主要應(yīng)用于汽車的倒車雷達、及機器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場如液位、井深、管道長度等場合。目前有兩種常用的超聲波測距方案:一種是基于單片機或者嵌入式設(shè)備的超聲波測距系統(tǒng);另一種是基于CPLD的超聲波測距系統(tǒng)。
  超聲波測距原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間,根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。首先,超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計時器記錄的時間T秒,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離L,即:L=C×T/2。這就是所謂的時間差測距法。
  超聲波測距離傳感器模塊擁有兩種可選的傳輸模式,分別是:
  1.自由運行模式:有電源時,傳感器自身發(fā)送觸發(fā)和突發(fā)信號(用于基本應(yīng)用);
  2.外部觸發(fā)模式:外部系統(tǒng)(控制器或處理器電路)控制觸發(fā)信號用于高級應(yīng)用。
  這兩種模式適用于各種用途,此外該傳感器還涉及兩種輸入電源一種是低壓(5V)適用于處理器電路另一種是高壓(12V)適用于控制器可測量到障礙物的距離為3.5m(at 5V)、5m(at 12V),并用UART通訊發(fā)送數(shù)據(jù),分辨率在5mm以內(nèi)。另一方面在各種場合用戶可根據(jù)自身環(huán)境選擇不同的設(shè)置模式比如自由運行/UART觸發(fā)/外部觸發(fā)設(shè)置等,同時也可根據(jù)測UART通訊波特率設(shè)定決定是否設(shè)置使用環(huán)形緩沖區(qū),輸出信號具有高性能ASIC芯片,保證穩(wěn)定傳輸、靈敏接收等特點,因此傳感器到PC的通訊使用“接口板”(RS232,功率調(diào)節(jié)器)數(shù)據(jù)顯示使用PC上的監(jiān)控程序(可用超級終端)可以將實際接收的超聲波實時放大用UART(ASCII,mm)輸出距離數(shù)在根據(jù)實時將探測信號轉(zhuǎn)為TTL電平矩形信號(方波)。
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