文件連結：超音波測量距離
使用元件
超音波模組HC-SR04：如下圖所示，一般常使用在Arduino系統上，做為自走車的距離感測器，利用發射超音波與接收其反射波的時間差計算出前方物體的距離，再根據距離遠近做出適當的動作。
NXP LPC11系列的MCU：這是Cortex-M0為核心的控制器，運算速度約50MHz，用來控制超音波模組，如下圖所示。同時MCU計算超音波傳輸的時間，再將數值轉換成反射物的距離。
電氣特性
超音波模組HC-SR04工作電壓為5V，發射的音波頻率為40KHz。可測量的距離在2～400公分的範圍，其測量角度在15度以內，精確度可達到3mm。
設計概念
LPC MCU對超音波模組的Trig腳發出一個pulse，突波的時間需超過10 us以上，如下圖所示。超音波的反射信號會回應在模組的Echo腳上，當低電位升到高電位的時間是音波發射的時間點，而當高電位降到低電位是接收反射波的時間點。
為了精準計算音波傳輸的時間，我們採用LPC MCU的中斷來擷取Echo腳的電位變化，計算出兩個中斷產生的時間差，再轉換成距離。一般常溫下，聲音傳遞的速度為340 m/s，也就是說聲音每走1公分需要29.4 us (＝1s / 34000㎝)。由於從超音波發射到接收需要走2倍的距離，所以我們必須將中斷的時間差除以2才是實際超音波傳遞的距離。最後，距離公式如下：
距離㎝＝（兩中斷的時間差us÷ 2）÷ 29.4 us
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