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這個模塊是為了做ROBOT而開發(fā)的東東。當然，如果你有更好的想法，比如用于汽車倒車報警器、門鈴、警戒報警器、地鐵安全線提示、銀行及取款機的一米線提示等。 我們做ROBOT的想法是：把大部分功能集成化，從而解放主CPU。 自從我們的URM37 V1.0超聲波測距模塊推出后，網(wǎng)友們反饋回很多信息，他們希望模塊上安裝超聲波傳感器以方便使用。我們也發(fā)現(xiàn)不同傳感器在使用時差異很大，所以現(xiàn)在URM37 V3.1集成了一對經(jīng)過我們挑選好的傳感器可以減少不少的麻煩；也有不少的網(wǎng)友希望對模塊的編程控制能夠盡量的簡單，比如可以輸出一個開關(guān)量，在測量距離大于設(shè)定的值時輸出一個電平就可以了；比如直接和電腦串口相連接，用串口調(diào)試程序進行操作；模塊可以控制一個舵機0~270度的旋轉(zhuǎn)，可以組成一個空間掃描儀。還有的網(wǎng)友說他想在一個機器人系統(tǒng)中使用多個URM37模塊，但是這樣通訊的控制線就將增加不少因為URM37 V1.0不是標準的IIC總線。還有很多網(wǎng)友提出了很多寶貴的意見，這里一并向他們表示感謝，當然如果要滿足所有給我們提出改進意見的網(wǎng)友的需求是不可能的。在現(xiàn)在的URM37 V3.1上已經(jīng)很好的實現(xiàn)了上面提到的功能。在此基礎(chǔ)上升級為URM37 V3.2，機械尺寸與引腳接口以及通信命令兼容V3.1，在V3.1基礎(chǔ)上做了如下更改： 1.串口電平由跳線選擇，用戶可以輕松的選擇TTL電平輸出或是RS232電平輸出。 2.修改了測距算法，使測距耗時更少。 3.當檢測不到障礙物測距失敗的時候?qū)⒘⒓捶祷?XFFFF，方便進行判斷。 4.測量溫度分辨率改為0.1攝氏度，測量溫度范圍：－10度～＋70度，輸出格式也做了變化。 5.模塊串口波特率9600，無奇偶效驗，一位停止位。 性能描述1．工作電源：+5V 2．工作電流：<20mA 3．工作溫度范圍 ：-10℃～＋70℃ 4．超聲波距離測量： 最大測量距離―500cm 最小測量距離―4cm 分辨率－1cm 誤差－1% 5．由于使用了更好的超聲波處理方法，使測量距離更遠更穩(wěn)定。 6．模塊使用RS232串口通訊可靠性更高，同時可以通過電腦串口采集數(shù)據(jù)，編寫通訊程序非常的便捷。 7．模塊可以通過脈寬輸出的方式將測量數(shù)據(jù)輸出，這樣使模塊使用更簡單。 8．模塊可以預先設(shè)定一個比較值，在測量距離小于這個值后管腳輸出一個低電平，這樣模塊能夠方便的作為一個超聲波接近開關(guān)使用。 9．模塊提供一個舵機控制功能，可以和一個舵機組組成一個270度測量組件用于機器人掃描0～270度范圍障礙物。 10．模塊內(nèi)帶溫度補償電路提高測量的精度。 11．模塊內(nèi)帶253字節(jié)內(nèi)部EEPROM，可以用于系統(tǒng)記錄一些調(diào)電不丟失的系統(tǒng)參數(shù)。 12．模塊內(nèi)帶一個溫度測量部件，可以通過通訊口讀出分辨率0.1攝氏度的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。 13．模塊尺寸22mm × 51 mm 14．模塊重量：約30g 模塊測量角度 [size=14.1376px] 
引腳定義 [size=14.1376px]
URM37 V3.2模塊正面管腳
1： ＋VCC 電源+5V輸入 2： GND 電源地 3： nRST 模塊復位，低電平復位 4： PWM 測量到的距離數(shù)據(jù)以PWM脈寬方式輸出0－25000US，每50US代表1厘米 5： MOTO 舵機控制信號輸出 6： COMP/TRIG COMP： 比較模式開關(guān)量輸出，測量距離小于設(shè)置比較距離時輸出低電平 TRIG： PWM模式觸發(fā)脈沖輸入 7： NC 空腳 8： RXD 異步通訊模塊接收數(shù)據(jù)管腳，RS232電平或者TTL電平 9： TXD 異步通訊模塊發(fā)送數(shù)據(jù)管腳，RS232電平或者TTL電平
功能描述模塊最基本的一個接口是RXD腳和TXD腳組成的RS232電平或者TTL電平串口，通過串口可以對模塊進行全面的控制。RS232電平可以直接和電腦的串口進行連接，這樣可以方便的通過串口調(diào)試軟件輕易的對模塊進行操作。如果需要用單片機TTL電平的異步口控制模塊，只需要設(shè)置一下串口選擇跳線，模塊就可以在RS232輸出與TTL輸出之間切換了（如下圖跳線短路帽設(shè)置位置）。  [size=14.1376px]
RS232模式
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TTL模式
通過串口可以讀寫模塊內(nèi)部EEPROM的0x00、0x01、0x02單元來設(shè)置模塊的工作模式。 第一模式：PWM被動控制模式和串口被動模式（該模式一直存在）。 在串口被動模式下，模塊處于等待狀態(tài)，通過串口發(fā)出的距離測量命令啟動一次距離測量，串口將測量到的距離數(shù)據(jù)返回，命令中帶的舵機旋轉(zhuǎn)度參數(shù)改變模塊MOTO腳產(chǎn)生的舵機控制脈沖從而改變測量舵機的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。EEPROM的0x03到0xff是EEPROM的用戶區(qū)也可以通過串口進行讀寫，還可以通過串口讀取一個高精度的溫度。 在PWM被動控制模式下，外部控制COMP/TRIG端上產(chǎn)生一個低電平的觸發(fā)脈沖信號啟動一次距離測量操作，這個低電平脈沖寬度同時代表控制舵機轉(zhuǎn)動的角度控制參數(shù)，將270度旋轉(zhuǎn)角度分為46個角度控制參數(shù)，每個控制參數(shù)代表5.87度，數(shù)字范圍是范圍是0到46，脈沖每50US代表一個控制角度。當發(fā)出觸發(fā)脈沖后，模塊的MOTO腳產(chǎn)生舵機控制脈沖從而改變測量舵機的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，接下來PWM端將測量到的距離數(shù)據(jù)以脈寬方式輸出一個低電平脈沖，每50US代表1厘米，可以通過對這個低電平脈沖寬度的測量讀取距離數(shù)據(jù)。當測量無效時將返回一個50000US的脈沖表示這次的測量是無效的。 第二模式：自動測量模式。模塊每隔25MS自動測量，將測量到的數(shù)據(jù)和比較值做比較，如果測量距離等于或者小于比較值COMP/TRIG腳輸出低電平。另外每啟動一次測量模塊的PWM端將測量到的距離數(shù)據(jù)以脈寬方式輸出一個低電平脈沖，每50US代表1厘米，可以通過對這個低電平脈沖寬度的測量讀取距離數(shù)據(jù)。設(shè)置好比較距離值后可以簡單的把模塊當一個超聲波開關(guān)使用。 通訊協(xié)議模塊串口波特率9600，無奇偶效驗，一位停止位。控制命令通過一致的幀結(jié)構(gòu)通訊，幀長度4字節(jié)：命令＋數(shù)據(jù)0＋數(shù)據(jù)1＋校驗和。效驗和=命令+數(shù)據(jù)0+數(shù)據(jù)1的相加和的低8位。模塊可以直接通過PC串口或單片機串口進行操作。 命令格式 | 功 能 | 說明 | 0x11＋NC＋NC＋校 | 啟動16位溫度的讀取命令 | 命令啟動一次讀取命令，測量溫度完畢后模塊發(fā)出帶相同命令頭的數(shù)據(jù)加兩字節(jié)的溫 度數(shù)據(jù)：0x11＋溫度高+溫度低+SUM（SUM代表效驗和，NC代表任意數(shù)據(jù)）。溫度高字節(jié)的高4位代表溫度正負，當高4位都是1時說明是負溫度，當高4位都是0時是正溫度，除去溫度高字節(jié)的高4位后是12位的溫度。分辨率0.1度，每個數(shù)字代表0.1攝氏度。當測量無效時返回的溫度高位和低位數(shù)據(jù)都是0xff。 | 0x22＋度數(shù)＋NC＋SUM | 啟動16位距離的讀取命令 | 度數(shù)是控制舵機先旋轉(zhuǎn)到一個度數(shù)后再進行測距。270度分為46個角度，每角度5.87度，數(shù)字范圍是十進制0到46，如果數(shù)字超過46電機將不動作。上電初始，舵機將旋轉(zhuǎn)到當中即135度的位置。當指令是0時，舵機逆時針旋轉(zhuǎn)到0度，當指令是46時，舵機順時針旋轉(zhuǎn)到270度。當測量完畢這時返回的數(shù)據(jù)是0x22＋距離高＋距離低＋SUM。當測量無效時返回的距離高位和低位數(shù)據(jù)都是0xff。 | 0x33＋地址＋NC＋SUM | 啟動內(nèi)部EEPROM的讀 | 寫入命令后，讀取數(shù)據(jù)返回0x33＋地址＋數(shù)據(jù)＋SUM。 | 0x44＋地址＋寫數(shù)據(jù)＋SUM | 啟動內(nèi)部EEPROM的寫 | 寫數(shù)據(jù)范圍包括0－255單元，其中地址0x00-0x02的據(jù)是模塊使用的配置字，操作時需謹慎！可以通過讀指令來效驗數(shù)據(jù)是否被寫入。寫入成功返回0x44＋地址＋寫數(shù)據(jù)＋SUM。模塊內(nèi)部的EEPROM地址0x00到0x02用于配置模塊參數(shù)，分別是：比較距離低（0x00）、比較距離高（0x01）、模式（0x02）。對模式寄存器寫入0xaa自動測量模式開啟。 |
注：NC代表任意數(shù)據(jù)，SUM代表效驗和。
1．PWM被動控制模式可以將多個模塊數(shù)據(jù)線并聯(lián)使用。 2．為了方便客戶使用模塊在出廠時可以根據(jù)客戶需要配置其相應(yīng)的參數(shù)。URM37 V3.2超聲波測距模塊硬件也可以根據(jù)特殊的客戶定制改變軟件使他成為一個專用的模塊。 3．舵機旋轉(zhuǎn)角度參考表： DEC | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | HEX | 0 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 | 0A | 0B | 0C | 0D | 0E | 0F | 度數(shù) | 0 | 6 | 12 | 18 | 24 | 29 | 35 | 41 | 47 | 53 | 59 | 65 | 70 | 76 | 82 | 88 | DEC | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | HEX | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 1A | 1B | 1C | 1D | 1E | 1F | 度數(shù) | 94 | 100 | 106 | 112 | 117 | 123 | 129 | 135 | 141 | 147 | 153 | 159 | 164 | 170 | 176 | 172 | DEC | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 |
| | HEX | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 2A | 2B | 2C | 2D | 2E |
| | 度數(shù) | 188 | 194 | 200 | 206 | 211 | 217 | 223 | 229 | 235 | 241 | 247 | 252 | 258 | 264 | 270 |
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注：藍色數(shù)據(jù)為舵機轉(zhuǎn)軸指向正前方的度數(shù)。
模塊的連接與測試電腦9針串口（公頭）功能定義：  [size=14.1376px]
URM37V3.2超聲波測距模塊與電腦串口的連接（請將模塊串口設(shè)置為RS232模式）：  [size=14.1376px]
URM37V3.2超聲波測距模塊與單片機串口的連接（請將模塊串口設(shè)置為TTL模式）：  [size=14.1376px]
伴侶的使用當您按照上圖連接好模塊后，就可以使用我們的“URM37 V3.2伴侶”對模塊進行在線測試了。  [size=14.1376px]
軟件的使用極其簡單：先保證電腦上沒有其他軟件占用串口，然后運行伴侶，先選擇COM口，再點擊“打開串口”，右邊窗口選擇探測功能，選擇“16位溫度讀取”可以進行溫度測量，選擇“16位距離讀取”可以進行距離測量，“控制指令”窗口同時顯示將要發(fā)送的指令，點擊“啟動功能”便完成操作。此時，“返回數(shù)據(jù)”窗口中間兩位顯示的是16進制數(shù)據(jù)，軟件下方狀態(tài)欄內(nèi)也會顯示出溫度及距離的10進制數(shù)據(jù)。該軟件使用方便、數(shù)據(jù)直觀。 如果您還購買了我們的專用舵機，便可以使用舵機控制部分。如圖所示，在“舵機角度”窗口內(nèi)選擇要執(zhí)行的角度，同時在選擇“16位距離讀取”，然后點擊“啟動功能”，舵機便旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的角度上，同時超聲波測量該方向上障礙物的距離。由此URM37V3.2配合舵機就可以完成空間障礙物掃描功能。
樣例// # Editor :Jiang from DFRobot// # Data :18.09.2012//#PWM output mode Arduino sample code// # Product name:ultrasonic scanner // # Product SKU:SEN0001// # Version : 0.2 // # Description:// # The Sketch for scanning 180 degree area 4-500cm detecting range // # Connection:// # Pin 1 VCC (URM V3.2) -> VCC (Arduino)// # Pin 2 GND (URM V3.2) -> GND (Arduino)// # Pin 4 PWM (URM V3.2) -> Pin 3 (Arduino)// # Pin 6 COMP/TRIG (URM V3.2) -> Pin 5 (Arduino)// #// # Description:// # The Sketch for scanning 180 degree area 4-500cm detecting range // # Connection:// # Pin 1 VCC (URM V3.2) -> VCC (Arduino)// # Pin 2 GND (URM V3.2) -> GND (Arduino)// # Pin 4 PWM (URM V3.2) -> Pin 3 (Arduino)// # Pin 6 COMP/TRIG (URM V3.2) -> Pin 5 (Arduino)// #int URPWM = 3; // PWM Output 0－25000US，Every 50US represent 1cmint URTRIG=5; // PWM trigger pin unsigned int Distance=0;uint8_t EnPwmCmd[4]={0x44,0x02,0xbb,0x01}; // distance measure command void setup(){ // Serial initialization Serial.begin(9600); // Sets the baud rate to 9600 PWM_Mode_Setup();} void loop(){ PWM_Mode(); delay(20);} //PWM mode setup function void PWM_Mode_Setup(){ pinMode(URTRIG,OUTPUT); // A low pull on pin COMP/TRIG digitalWrite(URTRIG,HIGH); // Set to HIGH pinMode(URPWM, INPUT); // Sending Enable PWM mode command for(int i=0;i<4;i++) { Serial.write(EnPwmCmd); } } void PWM_Mode(){ // a low pull on pin COMP/TRIG triggering a sensor reading digitalWrite(URTRIG, LOW); digitalWrite(URTRIG, HIGH); // reading Pin PWM will output pulses unsigned long DistanceMeasured=pulseIn(URPWM,LOW); if(DistanceMeasured>=10200) { // the reading is invalid. Serial.println("Invalid"); } else { Distance=DistanceMeasured/50; // every 50us low level stands for 1cm Serial.print("Distance="); Serial.print(Distance); Serial.println("cm"); }}模塊的應(yīng)用 [size=14.1376px]
URM37 V3.2模塊的AVR評估板電路圖
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由舵機組成的270度距離測量組合
AVR評估板的操作：電路通過74HC125三態(tài)門使單片機的一個串口分時復用來接收電腦輸入的指令和控制讀寫URM37 V3.2模塊。配置WINDOWS自帶的超級終端作為電腦端的控制平臺。 評估板除了可以通過串口控制還可以通過操作URM37 V3.2模塊PWM腳和COM\TRIG腳來進行數(shù)據(jù)的讀取。當設(shè)置為自動測量模式時評估板上的一個LED可以指示比較結(jié)果，當測量距離小于設(shè)置比較距離時LED亮 使用中常遇到的問題： 1.由于超聲波在空氣中衰減很厲害（與距離d的平方成反比），同時聲音在障礙物表面反射時會受很多因素 （如障礙物形狀、方向、質(zhì)地）的影響，因此超聲波測量的距離是有限的。 2.本系統(tǒng)遠距離測試被測物是一面墻，近距離測試被測物可以是一支筆。根據(jù)使用環(huán)境和被測物的質(zhì)地的不同，將可能造成測量結(jié)果與提供的數(shù)據(jù)不符。差距不大，屬于正常情況。 3.上述所提及的舵機是我們專用的舵機，可以旋轉(zhuǎn)270度。如果使用者自備舵機，可能控制時序就有所不同，請使用者注意（舵機旋轉(zhuǎn)角度參考表內(nèi)數(shù)據(jù)參考使用）。
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