掌控板教程 | 想要掌控超声波传感器?可能没你想的那么简单!
时间:2022-08-28 18:30:01
全文约1000字,阅读时间3分钟
# 问题来源
超声波传感器是制造商教育和教学过程中最常用的部件。然而,如果你不小心,很容易出现一些问题,甚至有些问题是隐藏的。如果你没有经验,你可能需要很长时间才能找到问题。
几天前,几位老师来问我,为什么控制板连接超声波传感器,测量的距离总是不准确的?如下图所示,测量的距离基本上是四舍五入 0。
# 问题探究
这个问题很有趣,现在大家都习惯了 Arduino,在玩 Arduino 这个问题很少出现,如果没有,大多数人可能没有意识到。就在两天前,我得到了控制板的扩展板控制宝藏,所以我拿了超声波传感器来牺牲它。
先来看看上面动图中对应的程序。这个程序在 mPython X 0.3.3 写在版本上。好像没什么问题?但是为什么不能在控制板上呢?控制板的软件底层有吗? bug?
让我们看看 mPython X 图形编程软件上对应的超声波模块型号:HC-SR04,这也是我们教学中最常用的超声传感器模型。
HC-SR04 超声模块的外观如下图所示:
我们来看看这个模块的技术参数。从下表可以看出,它的工作电压栏写着 5V,好像没问题,Arduino 工作电压不是 5V 么?
但回到控制板,我们从控制板的官方部门 wiki 在它的工作电压这一栏赫然写着 3.3V,似乎发现了问题。
# 问题解决
有没有办法解决这个问题?一般有几种方法:
方法一(不推荐):使用一个 3.3-5V 电压转换模块可以将其电压转换一致,但这种方法可能不方便课堂教学;
方法二(不推荐):引脚电压的使用是 5V 扩展板,但也可能与其他传感器发生冲突;
方法三(推荐):使用同时兼容 3.3V、5V 的超声波传感器模块宽电压版或其它与控制板兼容的超声传感器模块。
我们可以从淘宝上找到相应的模块,价格和普通模块 HC-SR04 超声波模块也差不多,这种超声波模块,一般型号名称 HC-SR04 ,后面多了一个 号码,但有些商店的模块,名称上没有 还要看技术参数。
当然,市场上还有其他兼容性 3.3V 这里只有宽电压版的超声波模块 HC-SR04 例子。同样的程序,换上 HC-SR04 超声波模块后,效果正常,如下图所示。
# 扩展思考
事实上,这个问题不仅会出现在控制板上,还会使用 micro:bit 在这个过程中,我们也可能遇到类似的问题,在其他基础上 ESP32 或 ESP8266 芯片的主控板也有同样的问题,因为这些主控板的工作电压是 3.3V。作者和邱老师一起写的新书物联网 So Easy基于中间(即将上架),我们使用它 ESP8266 芯片的物联网主控板,工作电压也是 3.3V,也使用宽电压版的超声波模块,届时请多加注意!
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