KE2041 Keyes Brick HC-SR04超声波传感器综合指南#

image-20250317162041881


1. 概述#

KE2041 Keyes Brick HC-SR04超声波传感器是一款用于测量距离的传感器模块。它通过发射超声波并测量返回信号的时间来计算与物体的距离,适合用于各种测距和避障应用。模块上自带一个间距为2.54mm的防反插白色端子,确保连接的可靠性和安全性。

该模块可以通过单片机读取距离数据,用户可以根据需要进行处理。模块兼容各种单片机控制板,如Arduino系列单片机,使用时可以方便地与其他设备连接。


2. 规格参数#

  • 工作电压:DC 3.3-5V

  • 测量范围:2cm - 400cm

  • 测量精度:±3mm

  • 接口:间距为2.54mm 4pin防反插接口

  • 尺寸:45mm x 20mm x 15mm

  • 重量:15g


3. 特点#

  • 高精度:能够准确测量距离,适合各种应用。

  • 防反插设计:防反插白色端子设计,避免因接反导致的损坏,确保模块的长期稳定性。

  • 模块化设计:焊盘孔设计,方便用户进行焊接和连接,适合DIY项目和快速原型开发。

  • 兼容性强:可与Arduino、树莓派等开发板兼容使用,适合各种项目,易于集成。

  • 低功耗:在正常工作条件下,模块的功耗较低,适合长时间使用。


4. 工作原理#

HC-SR04超声波传感器通过发射超声波脉冲并接收返回信号来测量距离。传感器发出一个超声波脉冲,计算从发射到接收的时间,然后根据声速计算出距离。


5. 接口#

  • VCC:连接到电源正极(5V)。

  • GND:连接到电源负极(GND)。

  • TRIG:触发引脚,用于发射超声波。

  • ECHO:回声引脚,用于接收返回信号。

引脚定义#

引脚名称

功能描述

VCC

连接到 Arduino 的 5V 引脚

GND

连接到 Arduino 的 GND 引脚

TRIG

触发引脚

ECHO

回声引脚


6. 连接图#

image-20250317162054065

连接示例#

  1. 将模块的 VCC 引脚连接到 Arduino 的 5V 引脚。

  2. 将模块的 GND 引脚连接到 Arduino 的 GND 引脚。

  3. 将模块的 TRIG 引脚连接到 Arduino 的数字引脚(例如 D9)。

  4. 将模块的 ECHO 引脚连接到 Arduino 的数字引脚(例如 D10)。


7. 示例代码#

以下是一个简单的示例代码,用于测量距离:

const int trigPin = 12; // 连接到数字引脚 D12
const int echoPin = 13; // 连接到数字引脚 D13

void setup() {
  Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
  pinMode(trigPin, OUTPUT); // 设置TRIG引脚为输出
  pinMode(echoPin, INPUT); // 设置ECHO引脚为输入
}

void loop() {
  long duration, distance;
  
  // 发送超声波脉冲
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  
  // 读取返回信号的持续时间
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  
  // 计算距离(cm)
  distance = duration * 0.034 / 2;
  
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  
  delay(1000); // 延时 1 秒
}

代码说明#

  • pulseIn():用于读取引脚的高电平持续时间。

  • Serial.print():用于在串口监视器上输出测量的距离。


8. 实验现象#

上传程序后,串口监视器将每秒输出一次测量的距离,用户可以通过观察距离变化来验证模块的功能。

image-20250317162110358


9. 应用示例#

  • 避障系统:用于机器人避障,适合智能车和无人机。

  • 距离测量:用于测量物体与传感器之间的距离,适合各种测量应用。

  • 液位监测:用于液体高度监测,适合水箱和油箱监测。


10. 注意事项#

  • 确保模块连接正确,避免短路。

  • 在使用过程中,注意电源电压在 5V 范围内,避免过载。

  • 避免将模块暴露在极端环境中,以免损坏。

  • 长时间使用时,注意传感器的稳定性,避免漂移。