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Ultraschall-Modul

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Das Ultraschall-Entfernungsmessmodul bietet eine berührungslose Messfunktion von 2 cm bis 400 cm, wobei die Messgenauigkeit bis zu 3 mm betragen kann. Es gewährleistet, dass das Signal innerhalb von 5 m stabil ist, und das Signal wird nach 5 m allmählich abgeschwächt, bis es an der 7 m Position verschwindet.

Das Modul beinhaltet Ultraschallsender, Empfänger und Steuerschaltung. Die grundlegenden Prinzipien sind wie folgt:

  1. Verarbeitung eines High-Level-Signals von mindestens 10us mit einem IO-Flipflop.

  2. Das Modul sendet automatisch acht 40kHz aus und überprüft, ob ein Pulssignal zurückkommt.

  3. Kehrt das Signal zurück und führt durch das hohe Level, beträgt die Dauer des hohen IO-Ausgangs die Zeit von der Aussendung der Ultraschallwelle bis zu ihrer Rückkehr. Hierbei gilt: Testentfernung = (Hohe Zeit x Schallgeschwindigkeit (340 m/s)) / 2.

Das Zeitdiagramm ist unten dargestellt.

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Sie müssen lediglich einen kurzen 10us-Impuls für den Trigger-Eingang bereitstellen, um die Entfernungsmessung zu starten, und dann sendet das Modul eine 8-Zyklen-Ultraschallburst mit 40 kHz aus und erhebt sein Echo. Sie können die Entfernung über das Zeitintervall zwischen dem Senden des Trigger-Signals und dem Empfangen des Echo-Signals berechnen.

Formel: us / 58 = Zentimeter oder us / 148 = Inch; oder: Entfernung = hohe Signalzeit * Geschwindigkeit (340M/s) / 2; es wird empfohlen, einen Messzyklus von über 60ms zu verwenden, um Signalüberschneidungen zwischen Trigger-Signal und dem Echo-Signal zu verhindern.

Beispiel