什么是 HC-SR04 超声波传感器：工作原理及其应用
HC-SR04 超声波传感器包括一个发射器和一个接收器。该传感器用于找出与目标的距离。在这里，传输和接收波所花费的时间将决定传感器与物体之间的距离。该传感器通过使用非接触技术使用声波。通过使用该传感器，可以在无损的情况下测量目标所需的距离并提供准确的细节。该传感器的可用范围在2cms到400cms之间。
什么是HC-SR04超声波传感器？
HC-SR04 是一种超声波传感器，它使用声纳来找出物体与传感器的距离。它提供出色的非接触式检测范围，具有高精度和稳定的读数。它包括两个模块，如超声波发射器和接收器。该传感器可用于各种应用，如方向和速度测量、防盗警报、医疗、声纳、加湿器、无线充电、无损检测和超声检查。
HC-SR04 超声波传感器引脚配置
该传感器包括四个引脚，下面讨论该传感器的引脚配置。
- Pin1 (Vcc)：此引脚为传感器提供 +5V 电源。
- Pin2（触发器）：这是一个输入引脚，用于通过保持此引脚为高电平 10us 来发射超声波来初始化测量。
- Pin3 (Echo)：这是一个输出管脚，它在特定时间段内变高，相当于波形返回的持续时间传感器。
- Pin4 (Ground)：这是一个GND引脚，用于连接到系统的GND。
特点
HC-SR04 传感器的特性 包括以下内容
- 此传感器使用的电源为+5V DC
- 尺寸为 45mm x 20mm x 15mm
- 用于该传感器的静态电流为 <2mA
- 触发输入脉宽为10uS
- 工作电流为15mA
- 测量角度为30度
- 距离范围为2cm到800cm
- 分辨率为0.3厘米
- 有效角度<15°
- 工作频率范围为40Hz
- 精度为3mm
HC-SR04 超声波传感器工作
HC-SR04 超声波传感器带有四个引脚，即 Vcc 引脚、触发引脚、回声引脚和接地引脚。该传感器用于测量目标与传感器之间的准确距离。该传感器主要作用于声波。
当给这个模块供电时，它会产生声波在空气中传播以击中必要的物体。这些波撞击并从物体返回，然后由接收器模块收集。
这里的距离和花费的时间成正比，因为更多的距离花费的时间很长。如果触发引脚保持高电平 10 µs，则会产生以声速传播的超声波。因此，它会创建八个周期的声波脉冲，这些周期将在 Echo 引脚内收集。该超声波传感器与 Arduino 接口，以测量传感器与物体之间的必要距离。可以使用以下公式计算距离。
S =(V x t)/2
其中“S”是所需距离
‘V’是声音的速度
‘t’是声波撞击物体后返回所用的时间。
实际距离可以通过将其值除以2来计算，因为一旦波浪传播并从传感器返回，时间将增加两倍。
带Arduino板的HC-SR04超声波传感器
这里我们以使用Arduino板的HC-SR04超声波传感器为例。该传感器与 Arduino 板接口。
本项目所需组件主要包括Arduino UNO板、HC-SR04超声波传感器、面包板和跳线。这个项目的连接非常简单，如下所示。
- 传感器的VCC引脚连接到Arduino的5V
- 传感器的Trig pin连接到Arduino的Pin 11
- 传感器的Echo pin连接到Arduino的Pin 12
- 传感器的GND引脚连接到Arduino中的GND引脚
工作
HC-SR04 传感器与不同类型的Arduino 板卡接口可以实现精确距离的测量。
首先给传感器通电，将这个传感器的GND脚接到Arduino板子的GND脚上。当通过传感器的电流低于 15mA 时，传感器模块可以通过 Arduino 板的电源供电。所以Arduino电流额定值不会影响传感器。
一旦设置了主要排列，然后将 Trig &Echo 等传感器的两个引脚连接到 Arduino 板的输入/输出引脚。正如我们之前所讨论的，传感器中的 Trig 引脚必须在开始时保持 10us 才能启动测量方法。因此，该传感器模块将每秒从源头产生大约 40,000 Hz 频率的声波。
当声波返回时，Echo 引脚将激活，直到接收器获得这些波。将在 Arduino 板的帮助下测量时间。
应用
HC-SR04传感器的应用 包括以下内容，
- 该传感器用于测量两个物体之间的速度和方向
- 用于无线充电
- 医学超声检查
- 这用于使用两足动物、寻路、避障等机器人检测物体和避开障碍物。
- 深度测量
- 加湿器
- 该传感器用于通过旋转传感器来绘制传感器附近的物体
- 无损检测
- 通过使用这种坑的传感器深度，可以通过在水中传输波浪来测量井。
- 嵌入式系统
- 防盗警报
因此，这就是关于 HC-SR04 超声波传感器的全部内容。最后根据以上信息，我们可以得出结论，该传感器使用声纳来测量传感器与物体之间的距离。发射器发送高频声音信号。一旦信号发现一个物体，它就会反射回发射器的回波引脚。信号传输和接收所花费的时间使我们能够确定与物体的距离。这里有一个问题，什么是相同的距离确定传感器？
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