HC-SR04超聲波模塊的調(diào)試經(jīng)驗和程序分享

　　這段時間要用超聲波做一個演示實驗，就是使用超聲波和舵機(jī)結(jié)合，做一個自動壁障演示實驗。就是將超聲波接到舵機(jī)上，通過轉(zhuǎn)動舵機(jī)來獲取各個方向到小車的距離，從而控制小車運(yùn)動，避開障礙物，并尋找最佳路徑。整個小車基于航太電子提供的51智能小車，如下圖：

　　車前面的超聲波模塊就是固定在下面的舵機(jī)上面的，實際實驗時需要將顯示屏取下，否則會檔到舵機(jī)。

　　下面簡單說下超聲波模塊：

　　HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能，測距精度可達(dá)3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路，檢測角度為30°。

　　另外還有超聲波的控制方式：

　?。?）采用IO口TRIG觸發(fā)測距，給最少10us的高電平信號。

　?。?）模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；

　?。?）有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。測試距離=（高電平時間*聲速（340M/S））/2

　　下面說說這個超聲波的缺陷了，由于該超聲波測距本身的缺陷以及該模塊也是市面上比較便宜的模塊，在實際運(yùn)行時往往達(dá)不到要求，特別是小車在運(yùn)行時整個車子是在震動的，對距離測試十分不利。

　　當(dāng)車子在跑動時測出來的距離變動幅度會較大，如果加上舵機(jī)的轉(zhuǎn)動，想實時測到距離是更不可能的了。目前超聲波測量周期建議是100ms，在100ms的時間里，超聲波在車上的變動還是比較大的，所以在測量距離的時候，盡量讓車子停下來，而且舵機(jī)停止轉(zhuǎn)動。

　　另外還有一個大問題，就是前面的障礙物與超聲波不是正對著，而是呈一個較大的角度時，測出來的距離也是不準(zhǔn)的。這種現(xiàn)象體現(xiàn)在當(dāng)小車與墻斜著跑過去時會直接撞上去，顯然是完全沒檢測到墻面。根據(jù)示波器查看結(jié)果，當(dāng)相對正對超聲波傾斜角度小于約30°時，還是可以測出來的，當(dāng)變得更大時，就會出現(xiàn)回響電平突然變得很長的情況，這種時候也會有測量比較接近實際的時候，所以在這里需要做濾波處理?；仨懶盘栆词墙咏鼘嶋H，要么是很長，這樣的情況是很好判斷的。

　　下面是我基于51單片機(jī)平臺做的超聲波讀取的方法，暫沒考慮單片機(jī)性能浪費的問題，用到了while等待。觸發(fā)信號輸出以及回響信號計數(shù)采用了定時器T2