# i22超音波感測器

## 實體照片

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## 基本信息

中文名稱：超音波感測器

英文名稱：Ultrasonic Sensor

序號：i22

SKU：BOS0045

## 功能簡介

人耳朵能聽到的音波頻率為20Hz～20000Hz，當音波的振動頻率大於20000Hz或小於20Hz時，人耳無法聽到。我們把頻率高於20000赫茲的音波稱為超音波。超音波在測距、測速、測障、清洗牙齒、醫療透視儀、殺菌消毒、焊接鋁金屬等設備中均有廣泛應用。

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## 使用說明

將超音波感測器正對待測物體，當超音波感測器測得物體距離時，感測器會亮起相應數目的LED燈並將實際測得的距離輸出。超音波感測器的測量距離為0cm\~100cm，測量距離和亮燈數量之間的關係如下圖所示：

| **測量距離** | **亮燈數量** |
| :------: | :------: |
|    0-9   |     0    |
|   10-19  |     1    |
|   20-39  |     2    |
|   40-59  |     3    |
|   60-79  |     4    |
|   80-99  |     5    |

按照下圖所示連接電路，通電後再將超音波感測器正對待測物體即可通過OLED顯示模組查看待測物體與超音波感測器之間的距離。

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## 原理介紹

超音波感測器利用超音波在空氣中的傳播速度為已知，測量音波在發射後遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。在測量過程中，該感測器會向某一方向發射超音波，在發射的同時開始計時，超音波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超音波接收器收到反射波就立即停止計時。超音波在15℃空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間，就可以計算出發射點距障礙物的距離。感測器上的LED燈可以直觀的展示距離的遠近。

## 應用範例

### (1) 倒車雷達

**範例說明：**倒車時，當超音波感測器檢測到後方有障礙物時，揚聲器播報聲音“請注意後方障礙物”，提醒司機後方有障礙物，保證倒車安全。

**元件清單：**超音波感測器；主控板：3組輸入/輸出端；錄音機模組/喇叭。

**連線圖：**

![](https://1275793585-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LaZQFBYOS3O0ksiEmR1%2F-Lds90_mbVsN6n005qVx%2F-Lds92ScwYnpP52AiC0J%2Fultrasonic_sensor_example1.png?generation=1556794068588845\&alt=media)

### (2) 守衛安全

**範例說明：**設置我們想要的安全距離，當然這個距離要在1米以內。當有危險物體進入我們的安全距離，被超音波感測器檢測到了，LED燈就會亮起通知我們，提醒我們注意安全。

**元件清單：**超音波感測器；主控板：3組輸入/輸出端；閥模組；LED燈模組。

**連線圖：**

![](https://1275793585-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LaZQFBYOS3O0ksiEmR1%2F-Lds90_mbVsN6n005qVx%2F-Lds92Sf9mRjqG2lyDYt%2Fultrasonic_sensor_example2.png?generation=1556794064228343\&alt=media)

### (3) 帶距離感應的智慧風扇

**範例說明：**讓風扇模組根據人離風扇的距離遠近來調節轉速：當人距離風扇20cm內，風扇開啟1檔；當人距離風扇20\~40cm，風扇開啟2檔；當人距離風扇40\~60cm，風扇開啟3檔；當人的距離在60cm以外，風扇停止轉動（注意：風扇的三個檔位對應轉速為1檔轉速最快，3檔轉速最慢，2檔轉速居中）。

**元件清單：**超音波感測器；風扇模組；Micro:bit；Micro:bit BOSON擴充板。

**連線圖：**

![](https://1275793585-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LaZQFBYOS3O0ksiEmR1%2F-Lds90_mbVsN6n005qVx%2F-Lds92Sinw_Kjh5LE4mw%2Fultrasonic_sensor_example3.png?generation=1556794066839220\&alt=media)

**設計意圖：**使用超音波感測器感知人離風扇的距離（假設風扇周圍沒有其他障礙物），根據超音波感測器感知的距離值調節風扇的轉速。

**執行流程：**

① 讀取人與風扇的距離：接收超音波感測器測得的距離值；

② 若距離值小於20cm，把風扇轉速調為1檔（最快）；

③ 若距離值在20\~40cm之間，把風扇轉速調為2檔（適中）；

④ 若距離值在40\~60cm之間，把風扇轉速調為3檔（最慢）；

⑤ 若距離值大於60cm，關閉風扇。

**程式示意圖（中文版）：**

![](https://1275793585-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LaZQFBYOS3O0ksiEmR1%2F-M-DyQndRis-vFJdSbxZ%2F-M-DzeZzhn2A0nkxAvRi%2Fultrasonic_sensor_example3_prg_cht.png?alt=media\&token=e417af1b-bcb0-444e-a196-ca58db1ea233)

**Example program(English)：**

![](https://1275793585-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LaZQFBYOS3O0ksiEmR1%2F-M-DyQndRis-vFJdSbxZ%2F-M-DziIAC5ivZ8i3qcju%2Fultrasonic_sensor_example3_prg_en.png?alt=media\&token=3a946cba-2ef2-4d2b-8758-a94f11b35113)

## 商品規格

腳位說明：

![](https://1275793585-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LaZQFBYOS3O0ksiEmR1%2F-Lds90_mbVsN6n005qVx%2F-Lds92SmPpSfFLEXLSw8%2Fultrasonic_sensor_spec.png?generation=1556794064932376\&alt=media)

| **編號** | **名稱** | **功能說明** |
| :----: | :----: | :------: |
|    1   |   GND  |   電源接地   |
|    2   |   VCC  |   電源正極   |
|    3   |    A   |   類比訊號   |
|    4   |  LED燈  |   距離指示   |
|    5   |  超音波探頭 | 發射、接收超音波 |

重量：(g)

尺寸：38mm\*32mm

工作電壓：3V-5V