超声波传感器(CH101&ch201) - Ⅰ

说起超声波，大家肯定会想到在大学实验室在小车上用避障来的这种模块。这种模块超声波发射和接收分别有单路的通道，一路发射，另一路只负责接收。

其特点：

• 感应角度 ≯ 15，探测距离2cm ~ 450cm
• 静态电流 2mA
• 通过Trig 引脚控制发射，Echo引脚控制接收

工作原理：
(1)采用IO触发测距，至少10us高电平信号；
(2)模块自动发送8个40个khz自动检测方波是否有信号返回；
(3)有信号返回，通过IO输出高电平，高电平的持续时间是超声波从发射到返回的时间。

测试距离 = (高电平时间 * 声速(340m/s))/2;

以下是今天的推荐
CH-101 & CH-201

CH-x01 传感器高于人类听觉（CH101为 175kHz / CH201为 85 kHz）超声波的频率传输和反射回声的侦听。 超声波回波的飞行时间(ToF) 转换为距离测量值。 空间中的人体运动会改变回波模式，从而检测运动。

以上是微型超低功耗超声波飞行时间 (ToF) 距离传感器。基于Chirp的专利 MEMS 技术，将 PMUT(压电微机械超声传感器)和超低功耗SoC(片上系统)集成在微型可回流包装中。SoC 运行 Chirp高级超声波DSP 算法，包括集成微控制器，可以通过I2C 提供数字范围读数。

CH-101最远距离为 1.0 m 目标提供准确的距离测量（CH-201最远距离为 5.0 m）。传感器可以在任何光照条件下工作，包括全日光，并提供毫米精度的距离测量，与目标颜色和光学透明度无关。传感器的宽视野 (FoV) 可同时测量FoV 多个物体的范围。

其特点：

• 超低电源电流： 1 样本/秒，13 μA（最大范围 10 cm）
• 探测距离从4 cm 到 1.2 m
• 30 cm范围内的 1.0 mm RMS 范围噪声
• 单 1.8V 电源
• I2C 快速模式兼容接口，数据速率高达400 kbps

应用：

• VR、避障、接近感应、存在检测、锁定/解锁和打开/关闭笔记本电脑等

CH-101 工作原理

• 压电微机械超声波换能器(PMUT)

• 可编程片系统用于处理所有超声信号(SoC)

  封装内部是PMUT和专用集成电路 (ASIC)。通过INT控制引脚，使内部 TX/RX 进行切换，PMUT 收发器视场产生的超声波脉冲 (FoV) 目标反射回来。反射在短时间延迟后是相同的 PMUT拾取，放大信号，ADC、DSP处理产生到主要目标的距离。
  可编程固件用于测距、接近感应、存在检测和手势用户界面等多种功能。因此，必须在第一次上电时进行CH-将101程序文件加载到片上存储器中。程序或固件通过特殊程序或固件 I2C 接口加载。

I2C 接口

CH-101 延长时钟以留出足够的时间来响应 I2C 主机。CH-发送和接收101时钟的确认(ACK)位前延长。
例如，当 CH-101 发送时，它将发送当前字节的第一个 8 位后将 SCL 保持低电平，并将下一个字节加载到缓冲区。当下一个字节准备好时，它会释放 SCL读取主机的线ACK 位置，并相应继续。

当 CH-101 当它接收到字节中的第一个字节时 8 位后将 SCL 线路保持低电平。CH-然后根据收到的数据选择101ACK 还是 NACK 并释放 SCL 线。

可配置传感器的模式

• 自由运行模式
  在自由运行测量模式下，CH-101 独立运行用户指定的采样率。在此模式下，INT 引脚配置为输出。新范围样本可用时，CH-101将 INT 引脚脉冲为高电平。此时，主处理器可以通过 I2C接口从 CH-101读取样本数据.

• 硬件触发模式
  在硬件触发模式下，INT 双向使用引脚。CH-101 保持空闲状态，直到脉冲通过 INT 触发引脚。 INT 上升边缘的亚微秒延迟开始。该模型同步多个模型 CH-101收发器是最有用的。主控制器可以使用多个收发器 INT引脚协调准确的时序。

• 待机模式将
  CH-101 建议使用低功耗待机模式 PERIOD=0和TICK_INTERVAL=2048自由运行模式。

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因个人能力，如有错误，请指正！