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loto示波器實(shí)踐——超聲波測距模塊 我們這里用到的超聲波測距模塊，一般是用于arduino智能小車(chē)自動(dòng)避障的。經(jīng)常見(jiàn)到的應用是使用單片機或者stm32和這種模塊結合進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。 我們使用LOTO示波器可以更直觀(guān)和快速的看到超聲波測量距離模塊的工作波形和結果。使用LOTO示波器測量超聲波距離測量模塊，可以直接省去了單片機編程環(huán)節，讓測試更快速和直觀(guān)。 
對于LOTO示波器而言，如果你手里的是帶有DE2擴展接口的型號，就直接把線(xiàn)纜接在DE2上，如果是只有DE1接口的型號，就把線(xiàn)纜接在DE1上。目前而言，帶有DE2接口的型號是肯定支持這個(gè)模塊的，只有DE1接口型號中，OSC482系列是肯定可以的。
這根線(xiàn)纜很簡(jiǎn)單，是根據LOTO的擴展口的定義把電源和iO引腳引出來(lái)制作的。 這個(gè)超聲波距離測量傳感器只需要很少幾根線(xiàn)，一根3.3V/5v的電源，一根地線(xiàn)，一根IO線(xiàn)作為觸發(fā)就可以了。還有一個(gè)輸出引腳是距離輸出，我們直接用示波器探頭接就可以了。
loto示波器定義的DE-15擴展口上 14引腳是5V，15引腳是GND。DE-15有3個(gè)可以被上位機軟件控制的GPIO，我們使用其中的一個(gè)作為模塊的觸發(fā)輸入即可。我們使用引腳3的IO2。
我們把示波器的兩個(gè)通道，分別用探頭接到模塊的觸發(fā)輸入和它的距離測量輸出，這樣我們就能同時(shí)觀(guān)察輸入和輸出的波形了。
超聲波模塊距離測量的原理很簡(jiǎn)單，只要在它的輸入引腳發(fā)送一個(gè)低電平到高電平的跳變，持續10微秒以上，再跳變到底電平，模塊就會(huì )被觸發(fā)進(jìn)行測量距離。 我們手動(dòng)操作示波器的上位機軟件來(lái)控制IO口的觸發(fā)變化，那么它的高電平持續時(shí)間是遠遠大于10微秒的，所以是可行的。 模塊的輸入被觸發(fā)了以后，它的內部會(huì )做一系列的操作，這個(gè)我們就不用管了，我們只要等待它的距離輸出結果就可以了。
測量完成模塊的輸出引腳會(huì )出現一個(gè)高電平，高電平的寬度就代表著(zhù)實(shí)際距離前方障礙物的距離。我們只需要捕捉這個(gè)高電平寬度，就可以利用轉換公式將電平寬度轉換成距離。
這種用LOTO示波器接超聲波模塊測量距離的方法，可以用在智能檢測應用的二次開(kāi)發(fā)中。 我們先隨便設置一個(gè)時(shí)間檔位，比如1毫秒，通道A我們接的是模塊的輸入信號，通道B接的是模塊的輸出信號。輸入信號是我們手動(dòng)控制的IO口，是一個(gè)3.3V邏輯的GPIO，所以通道A的檔位我們選擇1V/DIV就可以。因為我們給模塊供電是5V的，所以模塊的輸出電平是5V的，我們可以使用探頭的X10檔，然后軟件設置使用0.2V/DIV。兩個(gè)通道都使用直流耦合。
我們使用示波器的觸發(fā)功能來(lái)捕獲模塊的觸發(fā)輸入。我們將觸發(fā)電平設置在0~3.3V之間即可，用下降沿觸發(fā)。
我們在軟件的擴展標簽頁(yè)里設置IO口控制為IO輸出，并且把IO2設置成低電平輸出狀態(tài)。這樣就都設置完畢了，我們可以開(kāi)是在IO2輸出一個(gè)高電平觸發(fā)信號了。
我們先輸出高電平，然后輸出低電平，來(lái)觸發(fā)模塊開(kāi)始測量距離。
我們看到已經(jīng)觸發(fā)到了信號了，藍色的是通道A的IO2觸發(fā)信號，黃色的就是模塊的距離輸出電平信號。 黃色波形的高電平寬度就代表著(zhù)被測量到的距離。 在LOTO示波器上有多種方式對這個(gè)時(shí)間寬度結果進(jìn)行測量。我們可以拖動(dòng)標尺測量，也可以用鼠標框選一個(gè)測量區域自動(dòng)計算出時(shí)間跨度，也可以在波形的跳動(dòng)邊沿放置浮動(dòng)光標顯示時(shí)刻數值，也可以打開(kāi)自動(dòng)多點(diǎn)測量功能，讓系統自動(dòng)標記跳變邊沿并直接自動(dòng)顯示跳變邊沿之間的時(shí)間差值。
我們用擋板放在超聲波模塊前面不同的距離處，可以測到不同的高電平寬度的輸出信號。
相關(guān)測試過(guò)程的演示視頻可以參考： B站： https://www.bilibili.com/video/BV1wp4y187jB 西瓜：https://www.ixigua.com/6947962707840598541 |
