37款傳感器與執(zhí)行器的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，其實(shí)Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止這37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和執(zhí)行器模塊，依照實(shí)踐出真知（一定要?jiǎng)邮肿觯┑睦砟?，以學(xué)習(xí)和交流為目的，這里準(zhǔn)備逐一動(dòng)手嘗試系列實(shí)驗(yàn)，不管成功（程序走通）與否，都會(huì)記錄下來(lái)---小小的進(jìn)步或是搞不掂的問(wèn)題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料代碼+仿真編程+圖形編程）

實(shí)驗(yàn)一百一十四：US-015 高分辨超聲波測(cè)距模塊 超聲波傳感器 US-020升級(jí)版

超聲波

是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大于人的聽覺上限而得名。科學(xué)家們將每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲(Hz)。我們?nèi)祟惗淠苈牭降穆暡l率為20Hz-20000Hz。因此，我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲。

拉扎羅·斯帕拉捷(Lazzaro Spallanzani，1729—1799)
在人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)還沒有達(dá)到一定高度之前，人們理所當(dāng)然地認(rèn)為所有的動(dòng)物都是靠眼睛來(lái)識(shí)別物體的方向和位置的。后來(lái)事實(shí)證明，這種想法是錯(cuò)誤的。首先揭開這個(gè)秘密的是拉扎羅·斯帕拉捷(Lazzaro Spallanzani，1729—1799)，他是意大利著名的博物學(xué)家、生理學(xué)家和實(shí)驗(yàn)生理學(xué)家。他曾經(jīng)做過(guò)四個(gè)關(guān)于蝙蝠的實(shí)驗(yàn)，揭示了蝙蝠靠耳朵而不是眼睛識(shí)別物體和捕捉獵物的事實(shí)，為超聲波的研究提供了理論基礎(chǔ)。

斯帕拉捷習(xí)慣晚飯后在附近的街道上散步，他常?？吹剑芏囹痨`活地在空中飛來(lái)飛去，能在非常黑暗的條件下靈巧地躲過(guò)各種障礙物去捕捉飛蟲，這個(gè)現(xiàn)象引起了他的好奇，蝙蝠憑什么特殊本領(lǐng)在夜空中自由自在地飛行呢，難道是因?yàn)樗幸浑p可以在黑夜中洞悉一切的敏銳眼睛嗎？

為了驗(yàn)證自己的猜想，他做了第一個(gè)蝙蝠實(shí)驗(yàn)。1793年夏季的一個(gè)夜晚，斯帕拉捷走出家門，放飛了關(guān)在籠子里做實(shí)驗(yàn)用的幾只蝙蝠。只見蝙蝠們抖動(dòng)著帶有薄膜的肢翼，輕盈地飛向夜空，并發(fā)出自由自在的“吱吱”叫聲。斯帕拉捷見狀，不禁大叫出聲，因?yàn)樵诜棚w蝙蝠之前，他已經(jīng)蒙上了蝙蝠的雙眼，“蒙上眼的蝙蝠怎么能如此敏捷地飛翔呢？”他感到百思不得其解，下決心一定要解開這個(gè)謎。

斯帕拉捷想到: “既然不是靠眼睛來(lái)辨別障礙物，那么會(huì)不會(huì)是鼻子在發(fā)揮作用呢？”于是他又做了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)。這一次他把蝙蝠的鼻子堵住，在夜晚放了出去，結(jié)果，蝙蝠還是照樣飛得輕松自如?！凹热谎劬捅亲佣纪耆珱]有對(duì)蝙蝠的飛翔產(chǎn)生影響，那么蝙蝠又是依靠什么來(lái)躲避障礙物和捕捉食物呢？奧秘會(huì)不會(huì)在翅膀上呢？”于是斯帕拉捷又做了第三次實(shí)驗(yàn)。他這次在蝙蝠的翅膀上涂了一層油漆。然而，和前兩次一樣，這也絲毫沒有影響到它們的飛行?！把劬Α⒈亲?、翅膀都不是蝙蝠辨別物體的因素，那到底會(huì)是什么呢？”斯帕拉捷感到非常困惑。最后，斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住，進(jìn)行了第四次實(shí)驗(yàn)。這一次，飛上天的蝙蝠再也沒有了之前矯健的身手，而是和一個(gè)喝醉酒的人一樣，東碰西撞的，很快就跌了下來(lái)。斯帕拉捷這才恍然大悟，原來(lái)，蝙蝠是靠聽覺來(lái)確定方向，捕捉目標(biāo)的。

斯帕拉捷的新發(fā)現(xiàn)引起了人們的震動(dòng)，這完全打破了人們的常規(guī)認(rèn)識(shí)。從此，許多科學(xué)家進(jìn)一步研究了這個(gè)課題。最后，人們終于弄清楚: 蝙蝠是利用超聲波(頻率高于20000Hz的聲波)在夜間導(dǎo)航的(圖3.21)。它的喉頭發(fā)出一種超過(guò)人耳聽閾的高頻聲波，這種聲波沿著直線傳播，一旦碰到物體就迅速返回來(lái)，它們用耳朵接收了這種返回來(lái)的超聲波，使它們能夠做出準(zhǔn)確的判斷，引導(dǎo)它們飛行。超聲波的科學(xué)原理現(xiàn)已廣泛地運(yùn)用到航海探測(cè)、導(dǎo)航和醫(yī)學(xué)中。

超聲波測(cè)距原理

超聲波測(cè)距原理是在超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波，它的根據(jù)是接收器接到超聲波時(shí)的時(shí)間差，與雷達(dá)測(cè)距原理相似。 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。（超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t（秒），就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2）

US-015超聲波測(cè)距模塊

US-015是目前市場(chǎng)上分辨率最高，重復(fù)測(cè)量一致性最好的超聲波測(cè)距模塊；US-015的分辨率高于1mm，可達(dá)0.5mm，測(cè)距精度高；重復(fù)測(cè)量一致性好，測(cè)距穩(wěn)定可靠。US-015超聲波測(cè)距模塊可實(shí)現(xiàn)2cm~4m的非接觸測(cè)距功能，供電電壓為5V，工作電流為2.2mA，支持GPIO通信模式，工作穩(wěn)定可靠。

Arduino實(shí)驗(yàn)開源代碼

實(shí)驗(yàn)串口返回情況

Arduino實(shí)驗(yàn)開源代碼之二

實(shí)驗(yàn)串口返回情況

Arduino實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景圖

實(shí)驗(yàn)開源圖形編程（Mind+、編玩邊學(xué)）

實(shí)驗(yàn)串口返回情況

實(shí)驗(yàn)開源圖形編程（Mind+、編玩邊學(xué)）

實(shí)驗(yàn)開源仿真編程（Linkboy V4.62）