Makeblock電子模組手冊：Me 超聲波模組

簡介

Me 超聲波模組是一個用來測量距離的電子模組，測量範圍由 3 cm 到 400 cm.。可以用來幫助 mBot 機械人避開障礙，或用於其他有關測量距離的創客專案。本模組介面是黃色色標，說明是單數字介面，需要連接到主機板上的黃色標識的介面。

技術規格

• 作業電壓：5V DC 
• 工作溫度：-25 ~ +80℃ 
• 檢測範圍：3 ~ 400 cm （誤差值 1 cm）
• 檢測角度：30°範圍內 
• 超聲波頻率：42kHz
• 控制方式：單數位口控制 
• 模組尺寸：56 x 36 x 31 mm （長 x 寬 x 高）

特點

• 具有反接保護，電源反接不會損壞 IC
• 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
• 支援 Arduino IDE 程式設計，並且提供運行庫來簡化程式設計
• 支援 mBlock 圖形化程式設計，適合全年齡用戶
• 使用 RJ25 介面連線方便
• 模組化安裝，相容樂高系列
• 配有接頭支援絕大多數 Arduino 系列主控板

引腳定義

Me 超聲波模組有三個針腳的接頭，每個針腳的功能如下表：

序號	引腳	功能
1	GND	接地
2	VCC	接電源
3	SIG	距離信號輸出引腳

連接模式

以 RJ25 連接

由於 Me 超聲波模組介面是黃色色標，當使用 RJ25 介面時，需要連接到主控板上帶有黃色色標的介面。以 Makeblock Orion 為例，可以連接到3，4，5，6，7，8 號介面，如圖：

以杜邦線連接

當使用杜邦線連接到 Arduino Uno 主機板時，模組 SIG 引腳需要連接到 DIGITAL（數位）口，如下圖所示：

原理解析

Me 超聲波模組中，超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。聲波在空氣中的傳播速度為 340米／秒，根據計時器記錄的時間，就可以計算出發射點距障礙物的距離，即：距離＝時間差 ÷ 2 × 超聲波的音速。

編程指南

mBlock 程式設計

Me 超聲波模組的相關 mBlock 積木只有一個，只要選對連接埠，直接回傳 Me 超聲波模組偵測到的距離，單位是 cm。

Arduino 程式設計

如果使用 Arduino 程式設計，需要使用資源庫 Makeblock-Library-master 來讓模組測量距離。
本代碼的功能是讀取測量距離（兩種單位）輸出結果到 Arduino IDE 串口監視器，週期為  100ms。上傳代碼到Makeblock主機板點擊 Arduino 串口監視器 您將可看到運行結果。

Me 超聲波模組指令列表：

函數	功能
MeUltrasonicSensor(uint8_t port)	定義連接埠
long distanceCm()	測量距離（厘米）
long distanceInch()	測量距離（英寸）

程式範例

#include "MeOrion.h" /* 本範例以Me Orion作主控板 */
#include <Wire.h>
#include <SoftwareSerial.h>

MeUltrasonicSensor ultraSensor(PORT_8); /* 本範例中以連接埠8連接Me 超聲波模組 */

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.print(“Distance : “);
  Serial.print(ultraSensor.distanceCm()); /* 取得當時Me 超聲波模組的回傅值（cm） */
  Serial.print(“ cm “);
  Serial.print(ultraSensor.distanceInch()); /* 取得當時Me 超聲波模組的回傅值（inch） */
  Serial.print(“ inch “);
  delay(100);
}