超声波测距技术是一种应用广泛的非接触式距离测量技术。它的基本原理是通过发射超声波脉冲,并接收由物体反射回来的回波,然后通过测量发射和接收之间的时间差来计算距离。这一技术在机器人避障、汽车倒车雷达、液位检测等领域有广泛应用。 超声波测距传感器的硬件设计是实现测距功能的基础。设计者需要考虑测距传感器的核心元器件选择,如发射和接收的超声波换能器、放大器、微控制器等。在超声波发射端,换能器需要能够将电信号转换成声波,并且在接收端将声波转换回电信号。考虑到驱动功率和信号质量,超声波发射器通常需要高于一般数字电路的电压驱动,例如10V以上,且最好是正弦波信号,以避免压电陶瓷的非线性效应。 在接收端,为了提高传感器的灵敏度和抗干扰能力,常常使用带通滤波器来过滤接收信号,并通过模拟电路放大有用信号。高集成度的超声波测距专用芯片可以简化电路设计,例如文中提到的TL852芯片,它集成了可变增益放大和检测功能,能够提高检测的灵敏度同时减小干扰。然而,这些专用芯片的价格可能较高,设计者也可以选择通用的微控制器来替代部分专用芯片功能,如文中提到的STC12系列单片机。 微控制器在这里扮演着核心控制单元的角色,它负责控制超声波的发射、接收时间间隔、信号的放大和滤波处理,并进行距离计算。微控制器的选择应考虑到与单片机的兼容性、编程的方便性以及是否能够满足系统的要求,例如运算速度、存储空间、I/O口的数量等。 在设计过程中,还需考虑硬件设计的可扩展性和学习功能,使得DIY者可以在现有基础上进行改进和创新。为了方便学习者理解和操作,设计者可以选用SOP20封装形式的微控制器,因为它们尺寸适中,便于焊接和调试。此外,设计者还可以采用模块化的设计思想,将收发模块分开,便于理解超声波测距的原理。 软件设计同样重要,它涉及到微控制器的程序编写,包括超声波的发射与接收控制、时间测量、距离计算、串口通信等。软件设计时通常会使用定时器中断来精确测量时间,以及使用串口通信协议来输出数据,这样可以使程序的运行更加稳定和高效。 在硬件组装方面,设计者需要注意电路板的布局和元件的焊接质量。使用表面安装器件(SMD)可以减小体积,但相应的焊接工艺要求更高。对于需要调试或更换的元件,设计者可能会选择直插式器件,以便于调整和替换。在组装过程中,电路板的布局需要考虑到信号传输的完整性,以及电源和地线的合理分布,以减少噪声干扰。 文档强调了设计的实用性和教学目的。设计者希望自制的超声波测距传感器不仅能够用于学习和DIY,而且还能够在实际应用中发挥作用,如用于小型车辆的测距,这需要传感器具有一定的检测距离和准确度。通过使用单片机来控制超声波的发射和接收过程,可以达到这一目的。同时,通过UART口来输出数据和设置参数,可以方便地进行通信和调试。
2025-07-30 17:03:39 2.36MB 超声波测距
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官方资料,中文版。非API用户手册。VL53L0X是新一代飞行时间(ToF)激光测距模块(不同于传统技术),采用目前市场上最小的封装,无论目标反射率如何,都能提供精确的距离测量。它可以测量2m的绝对距离,为测距性能等级设定了新的基准,为各种新应用打开了大门。
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使用stm32驱动多个测距传感器VL53L0X
2025-05-06 21:04:09 5.32MB VL53L0X
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1.1 技术规范表 表 1。技术参数 功能 详细 包装 光学 lga12 尺寸 4.40 x 2.40 x 1.00 mm 工作温度 2.6 至 3.5 v 工作温度 -20 至 70°C 红外发射器 940 nm I2C 高达 400 khz (fast 模式) 串行总线地址: 0x52 1.2 系统框图 图 1。VL53L0X 框图
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激光TOF(飞行时间)测距传感器技术手册,开放文档,传感器模块类型包括:TOF050F、TOF200F、TOF400F。 文档包括规格参数,以及IIC模式的规格书。 上位机程序中文 基于rasberry树莓派、esp8266、stm32f103c8t6、UNO的demo TOFxxx激光测距多连例程stm32f103模拟MODBUS通讯搭配485模块实现
2024-04-02 19:13:30 22.86MB stm32 激光测距传感器 Demo
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很好的资源,红外测距传感器的原理与设计最终版。
2022-07-01 13:12:10 158KB 大学电子大赛
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测距传感器,相信大家一定不会陌生了,今天本文收集整理了一些关于测距传感器的原理资料,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。下面我们就来对其原理作下简要说明。
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机器人IMU与激光扫描测距传感器数据融合pdf,机器人IMU与激光扫描测距传感器数据融合
2022-05-02 14:26:40 215KB 综合资料
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激光测距传感器原理及应用
2022-04-28 09:05:59 13KB 小说 stm32 arm 嵌入式硬件
包含VL53L0X的中文资料,信号特性、模式设置、相关参数等,以及对应API资料,以及调试相关程序,自用测试无误。
2022-03-15 16:21:16 6.45MB VL53L0 中文资料 API 激光测距传感器
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