超声波模块是一种利用超声波进行测距的电子设备,通常由超声波发射器、接收器和控制电路组成。其工作原理是通过发射超声波脉冲并接收反射回来的信号,测量发射与接收之间的时间差,从而计算出被测物体与模块之间的距离。在原理图中,超声波模块通常包含以下几个关键部分:1.超声波发射电路:负责产生高频电信号驱动发射器发出超声波。2.超声波接收电路:用于接收反射回来的超声波信号并将其转换为电信号。3.信号处理电路:对接收到的信号进行放大、滤波和处理。4.控制电路:通常由微控制器实现,负责控制发射时序、计算时间差和距离。典型的超声波模块如HC-SR04,其原理图会展示如何连接Trig引脚(触发信号输入)、Echo引脚(回波信号输出)、VCC和GND等接口。模块工作时,微控制器先给Trig引脚一个10μs以上的高电平脉冲来触发测距,然后模块会自动发送8个40kHz的超声波脉冲,并检测回波信号。Echo引脚会输出一个与距离成正比的高电平脉冲,通过测量这个脉冲的宽度即可计算出距离值。超声波模块因其成本低、使用简单、测量精度较高等优点,被广泛应用于机器人避障、液位检测、停车辅助系统等场合。