1． 概述
US-016超聲波測距模塊可實現2cm~3m的非接觸測距功能，供電電壓爲5V，工作電流爲3.8mA，支持模擬電壓輸出，工作穩定可靠。本模塊根據不同應用場景可設置成不同的量程（大測量距離分別爲1m和3m）；當Range管腳懸空時，量程爲3m。
US-016能將測量距離轉化爲模擬電壓輸出，輸出電壓值與測量距離成正比。
2． 主要技術參數
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電氣參數 |
US-016超聲波測距模塊 |
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工作電壓 |
DC 5V |
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工作電流 |
3.8mA |
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工作溫度 |
0~+70度 |
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輸出方式 |
模擬電壓（0~Vcc） |
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感應角度 |
小於15度 |
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探測距離 |
2cm-300cm |
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探測精度 |
0.3cm+1% |
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分辨率 |
1mm |
3． 本模塊尺寸圖
4． 接口說明
本模塊有一個接口：4 Pin供電及通信接口。
4 Pin接口爲2.54mm間距的彎排針，如圖4.1所示：
從左到右依次編號1,2,3,4。它們的定義如下：
l 1號Pin：接VCC電源（直流5V）。
l 2號Pin：量程設置引腳（Range），當模塊上電時此引腳爲高電平時，量程爲3m；當模塊上電時此引腳爲低電平時，量程爲1m。此引腳內帶上拉電阻，當Range引腳懸空時，量程爲3m。
l 3號Pin：模擬電壓輸出引腳（Out），模擬電壓與測量距離成正比，輸出範圍爲0~Vcc。
l 4號Pin：接外部電路的地。
5． 測距工作原理
模塊上電後，系統先判斷Range引腳的輸入電平，根據輸入電平狀態來設置不同的量程。當Range引腳爲高電平時，量程爲3m，當Range管腳爲低電平時，量程爲1m。
然後，系統開始連續測距，同時將測距結果通過模擬電壓在Out管腳輸出。當距離變化時，模擬電壓也會隨之進行變化。
模擬電壓與測量距離成正比，模擬電壓的輸出範圍是0~Vcc。
當系統量程爲1m時，測量距離爲：L = 1024*Vout/Vcc（mm）。當輸出電壓爲0V對應距離爲0m，輸出Vcc對應爲1.024m。
當系統量程爲3m時，測量距離爲：L = 3096*Vout/Vcc（mm）。當輸出電壓爲0V對應距離爲0m，輸出Vcc對應爲3.072m。
測量距離與輸出電壓的關係如圖5.1所示：
6． 量程爲1m時編程建議
注意：上電時，需要將Range管腳設置爲低電平。
測量時，可採用ADC對Out管腳的輸出電壓進行採樣，根據ADC值換算出測量距離，可用如下公式計算：
L = (A*1024/2^n)*（Vref/Vcc），其中A爲ADC的值，n爲ADC的位數，Vref爲ADC的參考電壓，Vcc爲US-016的電源電壓。
比如採用10位ADC進行採樣，且ADC的參考電壓爲VCC時，測量距離可用ADC的值來表示。舉例：當ADC採樣值爲345時，測量距離爲345mm。
量程爲1m時，Arduino測距例程：
unsigned int ADCValue;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
ADCValue = analogRead(0);
Serial.print("Present Length is: ");
Serial.print(ADCValue, DEC);
Serial.println("mm");
delay(1000);//delay 1S
}
7． 量程爲3m時編程建議
注意：上電時，需要將Range管腳懸空或設置爲高電平。
測量時，可採用ADC對Out管腳的輸出電壓進行採樣，根據ADC值換算出測量距離，可用如下公式計算：
L = (A*3072/2^n)*（Vref/Vcc），其中A爲ADC的值，n爲ADC的位數，Vref爲ADC的參考電壓，Vcc爲US-016的電源電壓。
比如採用10位ADC進行採樣，且ADC的參考電壓爲VCC時，測量距離可用3*ADC的值來表示。舉例：當10位ADC採樣值爲400時，測量距離爲3*400 = 1200mm。
量程爲3m時，Arduino測距例程：
unsigned int ADCValue;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
ADCValue = analogRead(0);
ADCValue *= 3;
Serial.print("Present Length is: ");
Serial.print(ADCValue, DEC);
Serial.println("mm");
delay(1000);//delay 1S
}