(SKU:RB-02S001A)RB URF02超聲波傳感器

產(chǎn)品概述

最新推出的RB URF02超聲波傳感器是RB URF v1.1超聲波傳感器的升級(jí)產(chǎn)品，在保留原有功能的基礎(chǔ)上，使用防插反接頭并新增加模式選擇功能，有兩種模式可選擇：?jiǎn)尉€(xiàn)模式只需要一根信號(hào)線(xiàn)，大大減少I(mǎi)O口資源；雙線(xiàn)模式與原有功能一樣，需要一根輸入和輸出信號(hào)線(xiàn)。偵測(cè)距離和精度也有較大提高，可達(dá)1cm到500cm，其在有效探測(cè)范圍內(nèi)自動(dòng)標(biāo)定，無(wú)需任何人工調(diào)整就可以獲得障礙物準(zhǔn)確的距離。令你的機(jī)器人像蝙蝠一樣通過(guò)聲納來(lái)感知周?chē)沫h(huán)境，你只需要在單片機(jī)、Arduino微控制器中編寫(xiě)一小段程序，就可以根據(jù)障礙物的距離精確的控制機(jī)器人的電機(jī)運(yùn)行，從而使你的機(jī)器人輕松地避開(kāi)障礙物，因此其是機(jī)器人領(lǐng)域最常用的測(cè)距避障模塊。

規(guī)格參數(shù)

工作電壓：+5v
工作電流：<20mA
工作頻率：40KHz
工作溫度范圍：－10℃～＋70℃
探測(cè)有效距離：1cm～500cm
探測(cè)分辨率：0.5cm
探測(cè)誤差：±0.5%
靈敏度：大于1.8m外可以探測(cè)到直徑2cm物體
接口類(lèi)型：TTL（單線(xiàn)模式和雙線(xiàn)模式可切換）
方向性偵測(cè)范圍：定向式（水平/垂直）65度圓錐
尺寸大?。?120mm x 115mm
重量大小：7g

工作原理

超聲波是指頻率高于20KHz的機(jī)械波，超聲波測(cè)距的原理是通過(guò)測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)距離。測(cè)距公式為：L = V * (T2-T1)/2 公式說(shuō)明：

L 為測(cè)量的距離長(zhǎng)度
V 為超聲波在空氣中的傳播速度（在20℃時(shí)為344m/s）
t1 為測(cè)量距離的起始時(shí)間
t2 為收到回波的時(shí)間

速度乘以時(shí)間差等于來(lái)回的距離，除以2可以得到實(shí)際的距離。

接口定義

傳感器引腳的定義是 OUTPUT：響應(yīng)信號(hào)輸入 INPUT：觸發(fā)控制信號(hào)輸入

+：電源(VCC)
-：地(GND)

使用方法

編程原理

使用RB URF02超聲波傳感器雙線(xiàn)時(shí)，首先拉低觸發(fā)控制信號(hào)輸入（input）端口，然后至少給10us的高電平信號(hào)來(lái)觸發(fā)模塊，在觸發(fā)后，模塊會(huì)自動(dòng)發(fā)射8個(gè)40KHz的方波，并自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；如果有信號(hào)返回，通過(guò)響應(yīng)信號(hào)輸出（output）一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間便是超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間，該模塊工作時(shí)序圖如下，所以測(cè)試距離的計(jì)算公式為：測(cè)試距離 = 高電平持續(xù)時(shí)間 * 340（m/s）*0.5
使用RB URF02超聲波傳感器單線(xiàn)時(shí)，原理同雙線(xiàn)模式，只是通過(guò)一個(gè)觸發(fā)控制信號(hào)輸入（input）端口進(jìn)行超聲波控制器的信號(hào)收發(fā)。

雙線(xiàn)模式接線(xiàn)圖

INPUT、OUTPUT端口如圖所示接到控制器的I/O口。5V 和GND分別接到電源的+5V和GND。

注：在使用雙線(xiàn)模式時(shí)模式選擇開(kāi)關(guān)（Mode）撥到數(shù)字2側(cè)。

雙線(xiàn)模式例子程序

硬件連接如圖所示，數(shù)字口4 接超聲波的OUTPUT 、數(shù)字口5 接超聲波INPUT ，將開(kāi)關(guān)撥到數(shù)字2 一側(cè)超聲波進(jìn)入雙線(xiàn)模式。

int inputPin=4;   //  接超聲波的 output 引腳到數(shù)字D4腳 
int outputPin=5;  //  接超聲波的 input 引腳到數(shù)字D5腳 
int ledpin=13;    // 定義 ledPin 引腳為D13腳
void setup() 
{ //初始化串口及引腳的輸入、輸出模式
  Serial.begin(9600); 
  pinMode(ledpin,OUTPUT); 
  pinMode(inputPin, INPUT); 
  pinMode(outputPin, OUTPUT); 
}                                                                                                                                          
void loop() 
{ 
  digitalWrite(outputPin, LOW); //使發(fā)出發(fā)出超聲波信號(hào)接口低電平2 μs 
  delayMicroseconds(2); 
  digitalWrite(outputPin, HIGH); //使發(fā)出發(fā)出超聲波信號(hào)接口高電平10μs ，這里是至少10μs 
  delayMicroseconds(10); 
  digitalWrite(outputPin, LOW);  // 保持發(fā)出超聲波信號(hào)接口低電平 
  float distance = pulseIn(inputPin, HIGH);  //  讀出接收脈沖的時(shí)間 
  distance= distance/58;       // 將脈沖時(shí)間轉(zhuǎn)化為距離（單位：厘米） 
  distance = (int(distance * 100.0)) / 100.0; //保留兩位小數(shù) 
  Serial.println(distance);   // 輸出距離值                  
  delay(50);    
  if (distance >=50) 
  {  
     digitalWrite(ledpin,HIGH); //如果距離大于50厘米小燈亮起
  }  
  else                          
     digitalWrite(ledpin,LOW); //如果距離小于50厘米小燈熄滅
}

單線(xiàn)模式接線(xiàn)圖

INPUT端口如圖所示接到控制器的I/O口。5V 和GND分別接到電源的+5V和GND。

注：在使用單線(xiàn)模式時(shí)模式選擇開(kāi)關(guān)（Mode）撥到數(shù)字1側(cè)。

單線(xiàn)模式例子程序

硬件連接如圖所示，數(shù)字口2 接超聲波的INPUT ，將開(kāi)關(guān)撥到數(shù)字1 一側(cè)超聲波進(jìn)入單線(xiàn)模式。

int duration;                           //變量duration 用來(lái)存儲(chǔ)脈沖時(shí)間 
int distance;                           //變量distance 用來(lái)存儲(chǔ)距離 
int srfPin = 2;                          //定義srfPin 引腳為 2  
void setup() 
{ 
Serial.begin(9600); 
} 
void loop() 
{ 
  pinMode(srfPin, OUTPUT); 
  digitalWrite(srfPin, LOW);            
  delayMicroseconds(2); 
  digitalWrite(srfPin, HIGH);           
  delayMicroseconds(10); 
  digitalWrite(srfPin, LOW);            
  pinMode(srfPin, INPUT); 
  duration = pulseIn(srfPin, HIGH);         
  distance = duration/58;        // 將脈沖時(shí)間轉(zhuǎn)化為距離（單位：厘米） 
  Serial.println(distance);       // 輸出距離值 
  delay(50);                             
}

程序效果

打開(kāi)串口助手可以觀察到輸出的距離值，如下圖所示。
打開(kāi)串口助手可以觀察到距離值，如果距離小于 50厘米數(shù)字口13的LED 小燈熄滅，距離大于50厘米數(shù)字口13的LED 小燈亮起同時(shí)串口打印處距離數(shù)據(jù)。

視頻演示

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