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Ultraschallmodul

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

Das Modul enthält Ultraschallsender, Empfänger und Steuerschaltung. Die Grundprinzipien sind wie folgt:

  1. Ein IO-Flip-Flop verarbeitet ein mindestens 10 µs langes High-Level-Signal.

  2. Das Modul sendet automatisch acht 40 kHz und prüft, ob ein Pulssignal zurückkehrt.

  3. Wenn das Signal zurückkommt, im High-Level-Bereich, ist die High-Output-IO-Dauer die Zeit vom Senden der Ultraschallwelle bis zu ihrer Rückkehr. Hier ergibt sich die Testentfernung = (High-Zeit x Schallgeschwindigkeit (340 m/s) / 2.

Das Timing-Diagramm ist unten dargestellt.

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Es ist nur notwendig, einen kurzen 10µs-Impuls für den Trigger-Eingang zu liefern, um die Entfernungsmessung zu starten. Danach wird das Modul einen 8-Zyklus-Ultraschallimpuls mit 40 kHz senden und sein Echo erhöhen. Die Entfernung kann durch das Zeitintervall zwischen dem Senden des Trigger-Signals und dem Empfang des Echo-Signals berechnet werden.

Formel: µs / 58 = Zentimeter oder µs / 148 = Zoll; oder: die Entfernung = High-Level-Zeit * Geschwindigkeit (340M/S) / 2; es wird empfohlen, den Messzyklus über 60ms zu verwenden, um Signalüberlagerungen von Trigger-Signal und dem Echo-Signal zu verhindern.