超声波测距模块有好多种类型，目前比较常用的有URM37超声波传感器默认是232接口，可以调为TTL接口，URM05大功率超声波传感器测试距离能到10米，算是目前来说测试距离比较远的一款了，另外还有比较常用的国外的几款SRF系列的超声波模块，目前的超声波模块精度能到1cm。本文主要详解HC-SR04模块吉他的工作原理，首先介绍的是HC-SR04模块的优势及应用领域，其次阐述了超声波测距模块工作原理及电路图，最后介绍了电气参数、超声波时序图、操作以及程序，具体的跟随小编来了解一下。

HC-SR04模块的优势及应用领域

HC-SR04模块优势

此模块性能稳定，测度距离精确，模块高精度，盲区小。

产品应用领域：

1、机器人避障

2、物体测距

3、液位检测

4、公共安防

5、停车场检测

超声波测距模块工作原理

(1)采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;

(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回;

(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

(4)本模块使用方法简单，一个控制口发一个10US以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测，即可以达到你移动测量的值

超声波测距模块电路图

电气参数

超声波时序图

操作

初始化时将trig和echo端口都置低，首先向给trig 发送至少10 us的高电平脉冲(模块自动向外发送8个40K的方波)，然后等待，捕捉 echo 端输出上升沿，捕捉到上升沿的同时，打开定时器开始计时，再次等待捕捉echo的下降沿，当捕捉到下降沿，读出计时器的时间，这就是超声波在空气中运行的时间，按照 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2 就可以算出超声波到障碍物的距离。

下面面是飞思卡尔XS128单片机测距的程序：

while(1)

{

PT1AD0_PT1AD00 = 1;//给超声波模块输入高脉冲

PITINTE_PINTE1=1; //打开PIT1定时器

while(!(counter0》=4)); //等待20us

PITINTE_PINTE1=0;counter0 = 0;//关闭定时器，计数清零

PT1AD0_PT1AD00 = 0; //trig管脚拉低

PORTB_PB0 = 0; //指示灯0

while(!(PT1AD0_PT1AD01 == 1)); //等待echo输出上升沿

PORTB_PB1 = 0; //指示灯1

PITINTE_PINTE0=1; //打开PIT0定时器

while(!(PT1AD0_PT1AD01 == 0)); //等待下降沿

distance = counter*17/20; //计算距离，单位CM

PITINTE_PINTE0=0; //关闭定时器

PORTB_PB2 = 0; //指示灯2

PITINTE_PINTE0=1; //打开定时器定时500ms，数码管显示

while(!(counter》=10000))

{

Showing(distance); //显示距离，精确1cm

}

PITINTE_PINTE0=0;counter=0; //关闭定时器，清零

}

HC-SR04 介绍

HC-SR04 模块可以测量 3cm - 4m 的距离，精确度可以达到 3mm。这个模块包括 超声波发射器、超声波接收器和控制电路三部分。有 4 个引脚。

HC-SR04 实物图

HC-SR04参数表

接线方式

4 个引脚由 2 个电源引脚(Vcc 、GND)和 2 个控制引脚(Trig、Echo)组成。

Vcc 和 Gnd 接 5v DC 电源，但不推荐用独立电源给它供电，应使用树莓派或单片机的 GPIO 口输出 5v 和 Gnd 给它供电。不然会影响这个模块的运行。

Trig 引脚用来接收来自树莓派的控制信号。接任意 GPIO 口。

Echo 引脚用来发送测距结果给树莓派。接任意 GPIO 口。

(注意 Echo 返回的是 5v信号，而树莓派的 GPIO 接收超过 3.3v 的信号可能会被烧毁，因此需要加一个分压电路)

HC-SR04 的测距过程

1. 树莓派向 Trig 脚发送一个持续 10us 的脉冲信号。

2. HC-SR04 接收到树莓派发送的脉冲信号，开始发送超声波 (start sending ultrasoun)，并把 Echo置为高电平。 然后准备接收返回的超声波。

3. 当 HC-SR04 接收到返回的超声波 (receive returned ultrasound) 时，把 Echo 置为低电平。

从上述过程可以看出， Echo 高电平持续的时间就是超声波从发射到返回所经过的时间间隔 ~

请对照下图，

电路图与 python 程序

电路图