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i22超音波感測器

實體照片

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。

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。

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:

(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:

(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:
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):
Example program(English):

商品規格

腳位說明:
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