六、实验效果
为了便于测试,还是采用了PC辅助调试的方式,控制命令上设计了内存读写命令,以方便调试。
关于软件的设计,在后续“软件篇”中再作详细讨论。
由于使用的是USB转串口模式,USB的5V可作为超声波传感器的电源,调试起来十分方便,串口既作为下载程序的工具,又作为调试的手段:

PC机软件的调试界面如下:

现设计是以mm 为单位,测试后发现稳定度还不错,波动不超过5mm,测量距离可在 25 cm —— 5m。
近距离受限是由于在软件中设置了防护,前面已有描述。远距离似乎是灵敏度不够了,现在我用的第一级放大增益电阻都是4.7k(R7、R8),读者可以改变两者的比值以增大增益,看看是否能提高测量的距离。
由于是软件控制实现测量,所以十分灵活,作为示例,设计了3种工作模式:
1)单次测量,即发出一次命令,传感器按要求测量后返回一组数据,可指定采集的次数、采集后数据的处理方式等;
2)自动测量并返回数据,传感器按照指定的周期不断测量,并且将数据及时返回;
3)自动测量但不返回数据,传感器按照指定的周期不断测量,保存最近8次数据,需要时通过串口读出,可任意设定读出前几次。
这些只是一个示范而已,应用于具体场合时可自己编程以达到最佳的工作模式。如用于检测是否有物体进入限定的区域,就可以将限定值“告知”传感器,传感器自动测量、判断,只有当有物体进入时才返回数据,通知系统,这样系统的软件开销可大大减低。这就是用单片机作为传感器核心的优势。

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