Wi-Fi超声波测距传感器节点试验

  编写超声波试验程序，完结STM32F0xx芯片收集到超声波测距长度的AD值，并把AD值经过串口Wi-Fi模块(STA)传输给服务端Wi-Fi模块(AP)，在PC上的串口调试帮手显现数据。声波是一种能在气体、液体和固体中传达的机械波。依据振荡频率的不同，可分为次声波、声波、超声波和微波等。( 2 ) 声波：振荡频率在16—20KHz之间的机械波，在这个频率范围内能为人耳所闻。超声波与一般声波比较，它的振荡频率高，而且波长短，因此具有束射特性，方向性强，能够定向传达，其能量远大于振幅相同的一般声波，而且具有极高的穿透才能。例如，在钢材中乃至可穿透10米以上。超声波在均匀介质中按直线方向传达，但抵达界面或许遇到另一种介质时，也像光波相同发生反射和折射，而且遵守几许光学的反射、折射规律。超声波在反射、折射过程中，其能量及波型都将发生显着的改变。超声波在界面上的反射能量与透射能量的改变。取决于两种介质声阻抗特性。和其他声波相同，两介质的声阻抗特性差愈大，则反射波的强度愈大。例如，钢与空气的声阻抗特性相差10万倍，故超声波简直不经过空气与钢的介面，悉数反射。超声波在介质中传达时，跟着传达间隔的添加，能量逐步衰减，能量的衰减决定于波的分散、散射(或漫射)及吸收。分散衰减，是超声波跟着传达间隔的添加，在单位面积内声能的削弱;散射衰减，是因为介质不均匀性发生的能量丢失;超声波被介质吸收后，将声能直接转换为热能，这是因为介质的导热性、粘滞性及弹性形成的。超声波传感器的测距原理：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的一起开端 计时，超声波在空气中传达，途中碰到障碍物就当即回来来，超声波接纳器收到反射波就立马中止计时。设超声波在空气中的传达速度为340m/s，依据计时器记载的时刻t，就能够核算出发射点距障碍物的间隔S ，即 S=340t/2。需求阐明的是，超声波传感器发射的波束比较窄(10°)，反射后依然很窄，假如被测物体被旋转放置，有或许反射波束会违背出接纳探头的方位，导致探头接纳不到反射波信号，测距将失利。

  第 2 章 图 超声波传感器丈量物体间隔原理示意图超声波测距传感器包含有发射超声波和接纳超声波的两部分设备，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。常用的超声波传感器有两种，即压电式超声波传感器和磁致式超声波传感器。本试验选用的是压电式超声波传感器, 主要由超声波发射器(或称发射探头)和超声波接纳器(或称接纳探头)两部分所组成，它们都是使用压电材料(如石英、压电陶瓷等)的压电效应进行作业的。使用逆压电效应将高频电振荡转换成高频机械振荡，发生超声波，以此作为超声波的发射器。而使用正压电效应将接纳的超声振荡波转换成电信号，以此作为超声波的接纳器。HCC--SSRR0044超声波测距模块可提供2cm--400cm的非触摸式间隔感测功用，测距精度可达高到3mm;模块包含超声波发射器、接纳器与控制电路。HC--SR04的时序图：

  以上时序图标明你只需求出示一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将宣布8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的间隔成正比。由此经过发射信号到收到的回响信号时刻间隔能够核算得到间隔。公式：uS/58=厘米或许uS/148=英寸;或是：间隔= 高电平时刻*声速(340M/S)/2;主张丈量周期为60ms以上，以避免发射信号对回响信号的影响。根本作业原理：选用IO口TRIG触发测距，给少10us的高电平信呈;模块主动发送8个40khz的方波，主动查验测验是否有信号回来;有信号回来，经过IO口ECHO输出一个高电平，高电平继续的时刻便是超声;波从发射到回来的时刻。测验间隔=(高电平时刻*声速(340M/S))/2;

  图 超声波实物图有原理图可知，超声波的触发引脚和PB_9相连，回响信号与PB_8引脚相连。回响信号是超声波宣布波与接纳到回波的时刻。【试验过程】完结第3章节RealView MDK4.22a集成开发环境，就能够做传感器试验了，首要翻开光盘中的传感器工程文件。右键解压程序源码 v1.rar， 挑选解压到当时文件夹。工程源码途径：华清远见-网络拓扑图材料光盘\无线传感模块\低功耗Wi-Fi部分-STM32F051\程序源码\STM23F051 超声波测距传感器(OK)\MDK-ARM

  编译下载超声波程序(先编译后下载)若需求调试的话，应先下载程序，再点击右上方的调试按钮进入调试界面。

  上图衔接阐明，AP方式的Wi-Fi是经过串口直接和PC机相衔接。串口Wi-Fi接纳到数据，以串口的方式输出到PC的串口调试帮手上显现。【试验成果】使用串口调试东西做试验，翻开串口调试东西，波特率115200、串标语(你的电脑的端标语)、点击翻开。 接纳到的数据如下，