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请支持我,别忘了一键三连。现在看看本次实验都需要准备些什么?首先,我们需要准备一个超声波传感器。还需要准备一个A开发版。最后呢,我们还需要四根度棒线。这个呢,就是本次实验所需要准备的全部体检。那么我们在选择杜邦线时呢,一定要注意,我们一定要使用呢?公对母的,那么柱邦线呢,它有三种,一种呢,就是我们本次实验所使用的公对母,那么我们可以看一下公对公对母这个线呢,它一头呢是真,一头呢是养。为什么要选择公对母呢?因为呢,锥导开发板它呢都是眼,所以说我们需要弓呢插入这个眼。还有呢?
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超声波传感器,那么它这个呢,都是针,所以说呢,我们需要母母头呢,插入这个针。那么所以说呢,我们如果做本次实验,需要选择公对母的多棒线。那多包线呢,还有另外两种,一种呢,是。母的。那么这个母对母呢?是两头都是眼。如果说呢,我们想把。超声波传感器,那么插入其他的开发板,你比如说数莓派,我们来看一下这个是数莓派,那么这个数莓派呢,它这个管角呢全是针,那么所以说呢,我们这头呢,插入度,插入送煤派,那么我们就需要使用母头,然后呢,插入超声波传感器呢,也需要母头,所以说呢,你就需要母对。那么还有另外一种呢,是。公对公,那么就是两个头呢,全是针。这样的话呢,我们需要呢,开发板和相关的模块呢,两头都是眼,那么所以说呢,我们就通过这个公对公呢,就可以插入。
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现在我们先通过多光线将超声波传感器和开发板连接到一起,那么在正式连接之前,我们先使用这个软件。来模拟连接一下,那么为什么叫模拟连接呢?因为如果一旦你这个连接线插错了,连接错了,那么在通电以后呢,有可能会烧毁这个传感器,所以说呢,我们现在需要模拟连接一下。然后呢,我们会照着这个模拟连接的草图来正式的连接,用这个呢,就相当于画一个草图。现在呢,首先我们绘制一个就是摆放一个,在这个窗口上摆放一个超声波传感器,那么默认情况下呢,这个软件它是没有超声波传感器的,所以说我们需要导入。我们选择一个第三方的超声波传感器。
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然后我们直接导入就可以了,那么这里边呢,已经导入了,所以说我们就不再导入了。然后我们绘制一个超声波传感器。我把它放大一下。然后呢,我们来看。我们先看一下呢,这个超声波传感器呢,它的一个结构。以及呢,它测距的一个原理,那么我们先说一下它的结构,我们来看,那这个结构呢,分两部分,一部分呢是左右两个圆,第二部分是下边四个管角,那么这四个管角呢,我们都需要用,现在我们先解释一下左右两个圆。那么这个左右两个圆呢,一个是超声波发声器,一个是超声波接收器,那就一个发射超声波的,一个是用来接收超声波的。
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那么它的测距原理是什么呢?实际上这个超声波测距呢,和测量地月之间的距离的原理是一样的,只是使用的气质不一样,一个是使用的光波,也是使用的声波,那么测量地月之间的距离呢?一般我们是从地球上像月球发射一束光束,然后呢,我们在地球在接收这组光束返回。那么我们就会得到呢,这个光速从地球到月球再返回,就是一去一返它所需要的时间,那么如果单程呢,就是除二了。然后我们再考虑呢,是。光速呢?传播速度是每秒30万公里左右,那么我们就可以精确的计算出月球到地球的距离。那么测量,呃,通过这个超声波传感器测量传感器到目标的之间的距离呢,和这个是一样的,就是我们一去一返。只是呢,这个是使用的是声波。那么我们得到这个声波呢?一去一返所需要的时间。
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然后再除二,就是单程时间。我们再考虑呃过这个因素在空气中的传播速度是每秒340米。就是我们就能算出呢,这个传感器距离目标的一个大概的一个距离,当然了这个不是特别特别准,就是说可以得到一个大概的距离。那么下面呢,我们看这四个拐角是什么呢?我们都要用,我们先说一下。最左侧那个微信息,它呢是电压的关键,比如说我们需要呃往这个需要为传感器的通电。一般呢是它这个充电是要求是五伏,你不能太高的,太高的话就把这个传感器烧毁了,如果你太低的话就无法驱动传感器,所以说要插到这开发版的五伏这个。扣上。然后先说左右左右侧,左右侧呢它是GNT,这个GND呢是GD的。
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它就要插到真的开发板这个接地的口上,然后呢,中间这两个最左侧这个T,它呢是。呃,用于驱动这个,嗯,超声波发射器的。如果这个管角是高电平就是由由低到高来,一下子就是一个波峰。一个电压的一个波峰,那么这样的话呢,这个呃,超声波传感器,它的发射超声波的这个口呢,它就会就是这一个圆呢,就会向远处呢发射超声波。呃,一个低到高的一个。脉冲,那么它就会发射一次,然后呢,第三个icon它是用来接收的,那么如果呢,这个是高低平的,就是用来接收一下这个。超声波。那么一个是发射,一个是接受,就能算出它的时间。
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现在呢,我们已经基本了解了。这四个口的它的作用,那么然后我们就开始连接,需要这个呢,是可以直接连接到开发板上。因为这个开发板呢,实际上它本身呢,是有一定的电阻的,所以说我们就不需要用面包板了。呃,现在呢,我们就直接用那个,我们直接拖拖一个这个卡发板。然后呢,我们看现在呢。我们我们要把这四个管角呢,连接到这个口上,那么首先连接最左侧,最左侧是电压,电压呢是到五,那么这个开发板呢,我们看这块是。然后它这个五左侧是3.33.3伏。所以说呢,那么这个呃,转角开发板,它一般呢,是可以向可以这个输出五伏或者是3.3伏的电压。然后我们再解释一下上面这些口呢是什么?这个从一到13是数据的一个输入输出口,至于它是输入和输出呢。
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完全由我们常去定。然后最左侧这个接地是接地,这个还有两个接地,那么也就是说呢,我们这个接地要接到哪一个地呢,都可以,一共三个接地口。一般呢,我这个电压呢,是会设成红色,因为这个比较危险,就是如果说你随便设颜色的话,有可能你你拿这个线会拿错的。呃,所以说呢,我们先需要把它生成红色。如果你拿错的话,你要是把数据线接到这个电压口上,有可能会把你的开发板呢,会把你的这个传感器呢烧毁,所以说我们一定要不要接错了电压呢,一定要接到电压口上,当然你电压如果接到数据口上,这个倒问题不大,就怕你把数据口接到电压的。然后呢,我看先接接地,就是一开始呢,最好是先接这两根线,一个是电压,一个是接地,然后我们再接数据线。
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因为这两个比较危险,尤其是电压。呃,这个线接哪儿啊,接接到这儿吧。OK。接到这里,好。一般的这个接地呢,我们需要把它设置成黑色。然后其他两根线颜色随便,因为我现在已经把最危险的两根线接完了,其他的就算你插错了也无关紧要,但是你不要把不要把这个插的三点。山上就是你这个可以插到其他口都可以。呃,现在呢,我们先连接这个II呢是接收接收我们厂的四张这个数数据口。不用四当然这个颜色我们可以为了区分,可以再设成别的,比如说。呃,黄色OK,然后呢,我们再去再设置这个。发射器,这个是接在伤口上。
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OK。这个我们可以设一个颜色,比如说绿色,好,那么现在呢,我已经记完了,我们看,那如果说我们现在把这个程序呢上传,那么它就可以驱动这个,呃,超声波传感器来测量距离。那么我们看实际上这个真实呢,我已经提前呢查完了,我们看这插上了,那么然后呢,我们就开始写程序。我们现在启动A标准的ID,然后呢,我们new一个新的工程,那么默认呢,这个会出现两个函数,一个是setup,一个loop setup呢,它只会执行一次。一般的是用来进行初始化的,你比如说设置串口的波特率,还有呢,设置端口的这个输入输出。那么这个lo呢,它是不断循环的,就是不断的执行。
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一般呢,我们需要把这个业务逻辑放到look里面。好,那么在我们正式写程序之前,那我们现在看一下这个设置,为什么要设置呢?因为我们做完程序以后,就写完以后,我们先把这个程序呢,上传到开发板上,入到开发板上。那么所以说呢,我们需要设置,如果你没有设置的话,那么可能呢,会杀手失败。我们来看一下,那么这块呢,已经实际上已经,呃,用这个电源线和no连上了,那么连上以后呢,这块有两个灯呢,呃是亮了。因为这上面呢,是实际上是已经有其他的程序了,那所以说呢,呃,这个灯呢,可能会和默认的不一样。反正呢,如果你擦了以后,它这个灯会亮。那么如果你插上以后呢,那一端它是USB口的,USB口需要和电脑连上,那么连上以后它这个一般是免驱动的,连上以后呢,我们需要设置两个,一个是呢选型,选择开发板的类型,我现在使用是第二个。
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然后呢,是设置我们的串口,像它这个是模拟的一个串口,我们使用这个USB串口。好,那么现在我们看写程序。呃,这个程序呢比较简单,我们就先写了,然后呢,需要三个设置这四个字,这个设置是什么呢。两个端口一个距离。这个端口呢,我们需要直接定义一下。比如说我们这个发射端,发射端端口是已经插到了山上,我们再看一下发射端是这个这个绿色,绿色已经插到山上,所以说我们定义三,那如果说你这里边插到其他上的,我们就定义其他值。这是发射超声波,然后呢?
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第二个I。接受超声。然后这是存储距离。因为我们要把这个值距离呢存到这个里面。积累好。那么然后呢,我们看。那这个呢,已经定义完了,然后我们set up一下,这个是实际上是设置什么,设置我们这个一些配置,比如说我们设置一下波特率,为什么要设置波特率呢?因为呢,它需要通过这个窗口呢进行传输数据。主要用于调试。我们这个射程默认的9600。然后呢,还需要设置,这里边介绍一个函数,这个函数呢是A,它的一个标准函数,是用来设置呢,某一个端口,它是输出的还是输入的,因为这个一开始呢,某一个端口他也不知道是输出还是是。
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输入就是我们需要限指定。P。然后呢,这个是输出。Echo。那么这个呢,是。手游。然后我们看这个set呢就完了,我们先把这个存上吧。然后loop,那么这个loop呢,我们要注意怎么写。实际上这个里边呢,我们先看一下它的一个逻辑,首先呢,我们需要发射穿过。第一步。发射。超声波。第二步。接收超声波。然后呢,第三步。
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获取距离。就是计算距离。那么现在我们先看第一步,第一步呢,发射超声波。发射超声波,我们刚才呢说过,就是说这个咱们来看一下。如果要发射超声波怎么做呢?那么左侧这个TG这个端口,它需要从低到高一个电频,就是一个电压的一个脉冲。那么所以说呢,这里边呢,我先需要让它从低到高,这个就像开灯,如果你要把灯开开,首先你这个灯先关了,对吧,你如果灯不关的话,那就无所谓开灯了,所以说我们先把灯关了。灯光的话,这个里边呢,需要先将这个中等号,这三的这个中等号设成低电平,然后我们再把它改成高的。那么改变这个灯口号电瓶呢,就改变这个电压是用的这个。
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这些呢,都是预定义的一个常量。这个是。设置。低电平。OK,然后呢,我们让它延迟一会儿,然后我们再设这个是使用的毫秒延迟20毫秒。OK。这个值呢,不要设置太低了,如果你设置太低的话,可能。这个开发板呢,它。感觉不到,就是说无法准确的。测量,所以说我们不要测太低了,一般呢,最好不要少于十毫秒。然后呢,我们再把这个重新改成。高电平OK,那么这样的话,我们看这个实际上呢,呃,发射以发射。
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一次超声波,那么实际上我们改变是它会发射一次超声波,它不会一直的发射,它只会发射一次。一个电脉冲,它会发射一次。然后呢,处理完以后呢,我们再让他腌制一下。然后我们可以接收。那么这个接收呢?实际上这个它直接是计算什么,就是就到是这个超声波返回的时间。它这个是直接返回时间,这个是一个函数脉冲时间。这形边等号。给它设置成一个高电平,那么然后他就会得到这个时间。然后呢,我们看这个时间,我们怎么算距离呢,我们都知道,呃,因数呢,它是每秒340米。那么所以说我们在应该是给它除二,为什么除二,因为它是一一发一回是一个来回,来回的话我们叫除二,就是单单程。
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所以说这里边就是,呃。乘以。三百三百四十,然后呢,除二。那么由于说呢,我们在里边返回的是什么,返回的它是一个。微秒。那么如果我们想得到一个毫米的话,距离我们就除以1000,如果是厘米的话,就是1万,比如说现在呢是毫米,毫米呢是1000,然后把这个距离呢付给他。就是呃,获得毫米。好,然后我们把它收缩一下,我看一下。那这块呢,是一个串口,我们为什么要设置波特率呢?就是说这块输出呢,实际上是呃,在这个通过串口进行输出。
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这里边呢,是把距离输出了,然后呢,我们再可以再来一个。呃,毫米OK,好。那么呃,我们再加一个延迟,这里面是延迟1000毫秒,为什么延迟呢?因为呢,让这个呃。实时呢稍微中间停顿一下,否则的话呢,如果太快的话呢,可能硬件呢反应不过来,而且它输出呢特别频繁,我们也不利于观察。所以说我们就让它延迟一秒,那么这个什么意思呢?也就是说呢。每隔一秒测量一次距离目标的距离,就是实际上就相当于每隔一秒发射一次超声波,然后呢,接收。好,实际上现在呢,我这个程序呢,已经完成了,然后呢。然后我们。上传我们先验证一下,点这个对号就是验证。
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看一下。我们看,那如果后边成功的话,它就是没有。就是没有任何错误,我们看现在呢,表明没有任何错误的,然后我们点这个上传。我们看正在写入,那如果出现这个。Thankyou,就说明了我们上传成功了,好,现在呢,我们看一下。我们把这个放大一下。我们看那么这个左侧这个有一个小灯,它在不断的闪。那这个小灯呢,就表示呢,实际上它是你看它是每秒闪一次,就相当于这块每秒闪一次。那么每闪次它就发射一次呢,超声波,那么我们怎么看这个输出呢?我们就点一下右上角这个点一下OK。呃,这个我们再加一个换行吧,要不啊。
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然后我们在。我们先把这个拿起来,然后呢,我们看一下,因为这个为为什么不是特别准呢,因为这个现在我把它,呃。我看一下吧,这个把它放的太大了,把它小一点。啊,那么然后呢,我们看这块,我就先对着手,我们看如果对着手,它这块有了一百三十三一百五十六毫米。我们看实际上就是十几厘米,我们看我手呢不断的。我们把这个放这边来。
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这个我手不断的离开,那么它呢,距离呢,就就会变小,可能就会变大,不断的。不断的变大,那这个突然大的话,是因为我手偏了,把它直接指到墙了,我们看如果这块直接指向棚顶的话,那么这个呢,它会变大。现在我们,呃,往这个。下面的边我们看。那么当然我们也可以呢,把这个。比如说。除以1万变成厘米也可以。厘米。
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那么如果变成厘米的话呢,这个就是CM了。让我们重新上传一下。我们来看这块都变成厘米。我们看。这是27加。哦,我们来看这个,就是比如说拿一个开发板这样。突然挡着弄他的。离远,然后它的距离呢,就会不断的扩大,我们看。
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好,嗯,这个呢,就是超声波传感器,它的一个基本用法。
我来说两句