概述
超声波测距是通过发射超声波，并计算传感器收到回声的时间差，从而得出传感器到目标物体距离的一种方法。
URM07是一款超低功耗的超声波测距模块，有效测量距离7.5米，支持3.0~5.5V宽电压供电，可直接兼容3.3V或者5V控制设备，例如Arduino，树莓派等。URM07平均工作电流仅5mA，待机电流仅14uA，绝大部分控制器IO端口便可以为单个或多个URM07模块提供工作电流。
从超声波测距的原理来看，距离的准确性会受到空气的温度和风向干扰，URM07内置温度传感器，可以读取周边环境温度，并自动补偿数据。传感器采用收发一体的超声波探头，探测夹角约为60°，外形小巧，质量轻盈。预留2.54间距-4P接口，采用UART通信方式，能够适应更多系统架构的二次开发与应用。
URM07-UART超声波传感器各项参数都经过我们长时间严格的实验测定和优化，具有一流的测距响应速度、稳定性、灵敏度及低功耗。如果您的产品或设计对超声波传感器性能有着近乎苛刻的要求，那么URM07绝对是您的最佳选择。
技术参数
- 工作电压：3.0~5.5 VDC
- IO工作模式： 开漏（OD），内置上拉电阻
- 有效量程：20~750 cm �
- 方向角：60°
- 待机电流：<14 uA(主要由电源芯片消耗，核心电路消耗<1uA)
- 测距峰值电流：<9 mA
- 测距平均电流：<5 mA（连续测量下测得,仅供参考）
- 距离分辨率：1 cm ②
- 测距误差：1%
- 工作温度范围：-10~70℃
- 温度误差：±1℃
- 工作湿度范围：RH<75%
- 声学频率： 38~42KHz
- 开机启动时间：<20ms
- 测量周期： <60ms
- 尺寸：27mm*27mm
- 重量：约4.2g（不含排针）
说明：1、上述①②两项参数仅为我们的实验环境下测得的参考值，实际参数可能会根据使用环境的不同而有所差异。
2、上述参数仅对URM07有效，我们还可以针对更专业的客户提供功耗、尺寸、协议、性能等方面的优化定制服务。点此联系我们。
功能特点
- 极其精简的设计
- 极轻的重量
- 极高的测量稳定性
- 极高的测量灵敏度
- 内置温度补偿
- 极低的电流消耗
- 电源防反接保护（短暂保护）
- 接口过电压保护
- 便捷的安装及使用方式
通信接口
- 出厂参数：
- 串口参数： 19200(bps) 8N1
- 出厂地址： 0x11
通信命令帧格式为：
| 帧头 | 地址 | 数据长度 | 命令 | 数据 | 校验和 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x55 | 0xAA | 1字节 | 1字节 | 1字节 | 数据1～数据n | 1字节 |
通信命令一览表：
| 读取距离 | 读取温度 | 设置地址 | 设置波特率 |
|---|---|---|---|
| 0x02 | 0x03 | 0x55 | 0x08 |
读取测量测距
主机通过UART接口向超声波模块发送一帧命令，触发模块开始测距，之后接收模块返回的距离值命令。
例如超声波模块地址为 0x11，则主机发送： 0x55 0xAA 0x11 0x00 0x02 0x12 [ 55 AA 11 00 02 12 ]
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
设备地址-----0x11
数据长度-----0x00
命令---------0x02
校验和-------0x12（校验和为前几个字节数据相加后去掉高位得到的值）
超声波模块返回数据为： 0x55 0xAA 0x11 0x02 0x02 0x00 0xCA 0xDE
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
本机地址-----0x11
数据长度-----0x02
命令---------0x02
距离高位-----0x00
距离低位-----0xCA（距离值为 0x00CA 单位为厘米，即十进制202厘米）
校验和-------0xDE（校验和为前几个字节数据相加后去掉高位得到的值）
读取温度
主机通过UART接口读取超声波模块测得的当前温度。
例如超声波模块地址为 0x11，则主机发送： 0x55 0xAA 0x11 0x00 0x03 0x13 [ 55 AA 11 00 03 13 ]
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
设备地址-----0x11
数据长度-----0x00
命令---------0x03
校验和-------0x13
超声波模块返回数据为： 0x55 0xAA 0x11 0x02 0x03 0x00 0xFF 0x14
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
本机地址-----0x11
数据长度-----0x02
命令---------0x03
温度高位-----0x01
温度低位-----0x13（温度值为 0x0113 ，表示27.5摄氏度。注意：此温度值是放大10倍后的值，为有符号整数）
校验和-------0x29（校验和为前几个字节数据相加后去掉高位得到的值）
设置超声波模块地址
主机通过UART接口设置超声波模块地址。
例如设置超声波模块地址为 0x12，则主机发送： 0x55 0xAA 0xAB 0x01 0x55 0x12 0x12 [ 55 AA AB 01 55 12 12 ]
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
设备地址-----0xAB（0xAB为广播地址，即所有模块的公共地址，在不确定模块地址的状态下，可以以0xAB代替设备本身的地址）
数据长度-----0x01
命令---------0x55
设置地址-----0x12（需要设置的设备地址为0x12）
校验和-------0x12
设置成功则超声波模块返回命令为： 0x55 0xAA 0x12 0x01 0x55 0xCC 0x33
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
设备地址-----0x12（修改后的设备地址）
数据长度-----0x01
命令---------0x55
操作状态-----0xCC（0xCC——操作完成 0xEE——操作失败）
校验和-------0x33（校验和为前几个字节数据相加后去掉高位得到的值）
设置UART通信波特率
主机通过UART接口设置超声波模块通信波特率。
例如设置超声波模块地址为 0x11，则主机发送： 0x55 0xAA 0x11 0x01 0x08 0x0B 0x24 //设置模块波特率为256000bps [ 55 AA 11 01 08 0B 24 ]
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
设备地址-----0x11
数据长度-----0x01
命令---------0x08
波特率选择---0x0B
校验和-------0x24（校验和为前几个字节数据相加后去掉高位得到的值）
若设置成功，则超声波模块返回命令为： 0x55 0xAA 0x11 0x01 0x08 0xCC 0xE5
说明：
帧头---------0x55
帧头---------0xAA
设备地址-----0x11
数据长度-----0x01
命令---------0x08
操作状态-----0xCC（0xCC——操作完成 0xEE——操作失败）
校验和-------0xE5（校验和为前几个字节数据相加后去掉高位得到的值）
波特率选择一览表：
| 1200bps | 2400bps | 4800bps | 9600bps | 14400bps | 19200bps | 28800bps | 38400bps | 57600bps | 115200bps | 128000bps | 256000bps |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x00 | 0x01 | 0x02 | 0x03 | 0x04 | 0x05 | 0x06 | 0x07 | 0x08 | 0x09 | 0x0A | 0x0B |
例如设备地址为默认0x11时，波特率设置命令如下：
55 AA 11 01 08 00 19 //设置模块波特率为1200bps
55 AA 11 01 08 01 1A //设置模块波特率为2400bps
55 AA 11 01 08 02 1B //设置模块波特率为4800bps
55 AA 11 01 08 03 1C //设置模块波特率为9600bps
55 AA 11 01 08 04 1D //设置模块波特率为14400bps
55 AA 11 01 08 05 1E //设置模块波特率为19200bps
55 AA 11 01 08 06 1F //设置模块波特率为28800bps
55 AA 11 01 08 07 20 //设置模块波特率为38400bps
55 AA 11 01 08 08 21 //设置模块波特率为57600bps
55 AA 11 01 08 09 22 //设置模块波特率为115200bps
55 AA 11 01 08 0A 23 //设置模块波特率为128000bps
55 AA 11 01 08 0B 24 //设置模块波特率为256000bps
重要说明
1、单个URM07模块使用情况下若未知设备地址，则可使用通用设备地址0xAB代替。
2、在URM07模块上电未启动之前，将TX端口置高、RX端口拉低,维持超过1s可以使模块各参数恢复出厂设置。
3、恢复出厂设置后模块不能正常启动进入正常通信状态，板载LED灯将以10HZ频率循环闪烁指示。只有待重新上电后方可正常启动。
4、模块启动后，URM07模块仅在接收到数据并作处理的过程中板载LED点亮指示，待机状态时LED熄灭。
单个URM07模块使用示例
、
说明：
1、示例使用的URM07探头地址与波特率设置均为出厂默认参数。
2、由于Leonardo的IO端口驱动电流高达40mA，因此示例采用IO口为URM07模块供电（实际使用时可选择使用5V或3.3V电源供电）。
读取距离测量示例
// # 作者 : Strictus.zhang@dfrobot.com
// # 日期 : 20.08.2016
// # 产品名 : URM07-UART单探头超低功耗超声波测距传感器
// # SKU : SEN0153
// # 版本号 : 1.0
// # 代码说明: 20-750cm 距离测量，接收数据未作校验处理
// # 连接:（单个探头可以使用IO端口供电）
// # Pin VCC (URM07 V1.0) -> D3 (Arduino Leonardo)
// # Pin GND (URM07 V1.0) -> D2 (Arduino Leonardo)
// # Pin RX (URM07 V1.0) -> TX1/D1 (Arduino Leonardo)
// # Pin TX (URM07 V1.0) -> RX1/D0 (Arduino Leonardo)
#define header_H 0x55 //帧头
#define header_L 0xAA //帧头
#define device_Addr 0x11 //模块地址
#define data_Length 0x00 //数据长度
#define get_Dis_CMD 0x02 //距离测量命令
#define checksum (header_H+header_L+device_Addr+data_Length+get_Dis_CMD) //校验和
unsigned char i=0;
unsigned int Distance=0;
unsigned char Rx_DATA[8];
unsigned char CMD[6]={header_H,header_L,device_Addr,data_Length,get_Dis_CMD,checksum}; //距离测量命令�
void setup() {
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, LOW); //D3和D2分别作为VCC和GND为模块提供电源
Serial1.begin(19200); //使用Serial1与模块通信，波特率为19200
Serial.begin(19200); //使用Serial作为数据输出的串口
}
void loop() {
for(i=0;i<6;i++){
Serial1.write(CMD[i]);
}
delay(150); //等待测距结束
i=0;
while (Serial1.available()){ //读取返回数据包（注意：Demo仅供参考，数据包并未做任何校验）
Rx_DATA[i++]=(Serial1.read());
}
Distance=((Rx_DATA[5]<<8)|Rx_DATA[6]); //取出距离数据
Serial.print(Distance); //打印距离
Serial.println("cm");
}
读取温度示例
// # 作者 : Strictus.zhang@dfrobot.com
// # 日期 : 20.08.2016
// # 产品名 : URM07-UART单探头超低功耗超声波测距传感器
// # SKU : SEN0153
// # 版本号 : 1.0
// # 代码说明: 温度测量，接收数据未作校验处理
// # 连接:（单个探头可以使用IO端口供电）
// # Pin VCC (URM07 V1.0) -> D3 (Arduino Leonardo)
// # Pin GND (URM07 V1.0) -> D2 (Arduino Leonardo)
// # Pin RX (URM07 V1.0) -> TX1/D1 (Arduino Leonardo)
// # Pin TX (URM07 V1.0) -> RX1/D0 (Arduino Leonardo)
#define header_H 0x55 //帧头
#define header_L 0xAA //帧头
#define device_Addr 0x11 //模块地址
#define data_Length 0x00 //数据长度
#define get_Temp_CMD 0x03 //温度测量命令
#define checksum (header_H+header_L+device_Addr+data_Length+get_Temp_CMD) //校验和
unsigned char i=0;
int temperature=0;
unsigned char Rx_DATA[8];
unsigned char CMD[6]={header_H,header_L,device_Addr,data_Length,get_Temp_CMD,checksum}; //读取温度命令�
void setup() {
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, LOW); //D3和D2分别作为VCC和GND为模块提供电源
Serial1.begin(19200); //使用Serial1与模块通信，波特率为19200
Serial.begin(19200); //使用Serial作为数据输出的串口
}
void loop() {
for(i=0;i<6;i++){
Serial1.write(CMD[i]);
}
delay(50); //等待数据返回
i=0;
while (Serial1.available()){ //读取返回数据包（注意：Demo仅供参考，数据包并未做任何校验）
Rx_DATA[i++]=(Serial1.read());
}
temperature=((Rx_DATA[5]<<8)|Rx_DATA[6]); //取出距离数据(这是10倍温度值)
Serial.print(temperature/10); //打印温度
Serial.print('.');
Serial.print(temperature%10);
Serial.println("C");
}
多个URM07模块级联测距示例
说明：
1、级联使用前请先对每个URM07超声波模块设置不同的地址（示例使用四个URM07探头，地址分别设置为0x11、0x22、0x33、0x44）。
2、由于Leonardo的IO端口驱动电流高达40mA，因此示例依然采用IO口为四个URM07模块供电（实际使用时可选择使用5V或3.3V电源供电）。
// # 作者 : Strictus.zhang@dfrobot.com
// # 日期 : 20.08.2016
// # 产品名 : URM07-UART单探头超低功耗超声波测距传感器
// # SKU : SEN0153
// # 版本号 : 1.0
// # 代码说明: 4个模块级联，温度、距离测量，接收数据未作校验处理
// # 连接:（四个模块并联，使用IO端口供电）
// # Pin VCC (URM07 V1.0) -> D3 (Arduino Leonardo)
// # Pin GND (URM07 V1.0) -> D2 (Arduino Leonardo)
// # Pin RX (URM07 V1.0) -> TX1/D1 (Arduino Leonardo)
// # Pin TX (URM07 V1.0) -> RX1/D0 (Arduino Leonardo)
unsigned char i=0,j=0;
unsigned int Distance=0;
unsigned char Rx_DATA[8];
unsigned char CMD[4][6]={
{0x55,0xAA,0x11,0x00,0x02,0x12},
{0x55,0xAA,0x22,0x00,0x02,0x23},
{0x55,0xAA,0x33,0x00,0x02,0x34},
{0x55,0xAA,0x44,0x00,0x02,0x45},
}; //距离测量命令�
void setup() {
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, LOW); //D3和D2分别作为VCC和GND为模块提供电源
Serial1.begin(19200); //使用Serial1与模块通信，波特率为19200
Serial.begin(19200); //使用Serial作为数据输出的串口
}
void loop() {
for(j=0;j<4;j++)
{
for(i=0;i<6;i++){
Serial1.write(CMD[j][i]);
}
delay(150); //等待测距结束
i=0;
while (Serial1.available()){ //读取返回数据包（注意：Demo仅供参考，数据包并未做任何校验）
Rx_DATA[i++]=(Serial1.read());
}
Distance=((Rx_DATA[5]<<8)|Rx_DATA[6]); //取出距离数据
Serial.print("URM07-UART module["); //打印距离
Serial.print(j);
Serial.print("]get_Dis= ");
Serial.print(Distance);
Serial.println("cm");
}
Serial.print("\r\n\r\n"); //打印换行分割
}
常见问题
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