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嵌入式开发板学习：超声波

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  人们可以听到的声音的频率为2Hz~20KHz，20KHz以上的声音称为超声波 (Ultrasound)。超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。

（图）超声波频率分布

  本次实验采用的超声波传感器如下：

超声波测距原理

  超声波测距原理：超声波是一种频率比较高的声音,指向性强.超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。

（图）超声波测距原理

  测距的公式表示为：L=C×T

式中    L 为测量的距离长度；
        C 为超声波在空气中的传播速度；
        T 为测量距离传播的时间差(T 为发射到接收时间数值的一半)。
已知超声波速度C=344m/s (20℃室温)

  超声波传播速度误差超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系。

（图）温度影响

  近似公式为：C=C0+0.607×T℃ 

式中：C0为零度时的声波速度332m/s；T为实际温度(℃)。

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int Echo = 40;  
int Trig = 42; 

void setup()
{
  Serial.begin(9600);     // 初始化串口
  //初始化超声波引脚  
  pinMode(Trig, OUTPUT);   // 定义超声波输出脚
  digitalWrite(Trig, LOW);
  pinMode(Echo, INPUT);    // 定义超声波输入脚
}

void loop()
{
  float Fdistance, Distance ;
  
  digitalWrite(Trig, HIGH);  // 给触发脚高电平10μs，这里至少是10μs
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(Trig, LOW);    // 持续给触发脚低电
  
  Fdistance = pulseIn(Echo, HIGH);  // 读取高电平时间(单位：微秒)
  
  Fdistance= Fdistance/58.14;       //为什么除以58.14等于厘米，  Y米=（X秒*344）/2
  // X秒=（ 2*Y米）/344 ==》X秒=0.0058*Y米 ==》厘米=微秒/58
  Distance = Fdistance;
  
    Serial.print("Distance:");      //输出距离（单位：厘米）
    Serial.print(Distance);         //显示距离
    Serial.println("cm");        //显示

  delay(1000);
}

参考

超声波传感器测距方法详解
超声波测距原理与超声测距传感器知识简介

完
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