Arduino UNO控制HC

最近，我们学校开设了一门关于传感器的课程，这门课程虽然时间紧凑，但它的内容丰富而精彩。老师从物联网的基础概念讲起，延伸到传感器的广泛应用，以及它们之间的紧密联系。这些内容让我感到既新奇又兴奋，仿佛揭开了科技世界的神秘面纱。

尽管课程时间有限，但我在课余时间也一直在自学传感器相关的知识，主要是一些开源硬件。我意识到，学习这些技术不仅是为了激发我对嵌入式单片机的兴趣，更是为了我未来的职业发展打下坚实的基础。虽然我没有深入研究传感器的原理，但我一直保持着对它们的好奇和探索。

最近，老师提议我们班分成几个小组，各自介绍不同类型的传感器。我准备了一晚上，选择了“超声波传感器”作为我的介绍主题。在搜集资料的过程中，我深感自己之前对硬件的了解太过肤浅，错过了许多深入探索的机会。直到我真正开始深入了解，才发现传感器的世界是如此的丰富多彩。

第二天，由于时间限制，我的介绍并没有达到预期的效果。但这次经历让我意识到，只有全面地分享自己的认识，才能真正地传达知识。因此，我决定利用CSDN这个平台，分享我对超声波传感器的初步理解。如果大家有任何建议或补充，欢迎在评论区留下你的想法，或者通过私信与我交流。我期待与大家一起学习，共同进步。

还记得初中物理课本上讲关于声音的产生及传播吗？

声音是由物体振动产生的声波，振动停止发声也停止，发声的物体叫声源。声音可以通过固体、液体、气体这些介质传播。但是声音不能在真空中传播，因为真空中没有声音传播所需用的介质。

有种回到了初中物理课堂的感觉！

声音是由物体振动产生的声波，声波的计量单位为频率，是指声波每秒钟振动的次数，称为赫兹（Hz）。 人耳所能听到的声波频率为20Hz~20000Hz之间， 小于20Hz，称之为“次声波”，大于20000Hz，称之为超声波，人耳均无法听见。

而我今天要给大家讲的就是我们所听不见的超声波，讲到超声波，就不得不提到一位著名的科学家，他就是拉扎罗·斯帕拉捷（下图）

斯帕拉捷是意大利著名的博物学家、生理学家和实验生理学家，他最卓越的贡献就是蝙蝠实验。 * * *

1793年夏天，一个晴朗的夜晚，喧腾热闹的城市渐渐平静下来。斯帕拉捷匆匆吃完饭，便走出街口，把笼子里的蝙蝠放了出去。当他看到放出去的几只蝙蝠轻盈敏捷地来回飞翔时，不由得尖叫起来。因为那几只蝙蝠，眼睛全被他蒙上了，都是“瞎子”。 斯帕拉捷为什么要把蝙蝠的眼睛蒙上呢？原来，每当他看到蝙蝠在夜晚自由自在的飞翔时，总认为这些小精灵一定长着一双特别敏锐的眼睛，假如他们的眼睛瞎了，就不可能在黑夜中灵巧的躲过各种障碍物，并且敏捷的捕捉飞蛾了。然而事实完全出乎他的意料。斯帕拉捷很奇怪：不用眼睛，蝙蝠凭什么来辨别前方的物体，捕捉灵活的飞蛾呢？ 于是，他把蝙蝠的鼻子堵住。结果，蝙蝠在空中还是飞的那么敏捷、轻松。“难道他薄膜似的翅膀，不仅能够飞翔，而且能在夜间洞察一切吗？”斯帕拉捷这样猜想。他又捉来几只蝙蝠，用油漆涂满它们的全身，然而还是没有影响到它们飞行。 最后，斯帕拉捷堵住蝙蝠的耳朵，把他们放到夜空中。这次，蝙蝠可没有了先前的神气。他们像无头苍蝇一样在空中东碰西撞，很快就跌落在地。 啊！蝙蝠在夜间飞行，捕捉食物，原来是靠听觉来辨别方向、确认目标的！ 斯帕拉捷的实验，揭开了蝙蝠飞行的秘密，促使很多人进一步思考：蝙蝠的耳朵又怎么能“穿透”黑夜，“听”没有声音的物体呢？

后来人们继续研究，终于弄清了其中的奥秘。原来，蝙蝠靠喉咙发出人耳听不到的“超声波”，这种声音沿着直线传播，一碰到物体就像光照到镜子上那样反射回来。蝙蝠用耳朵接受到这种“超声波”，就能迅速做出判断，灵巧的自由飞翔，捕捉食物。

到19世纪末20世纪初，居里兄弟（下图）发现了晶体的正压电效应与逆压电效应，由此才造出了属于人类自己的超声波 机械能与电能之间的相互转换（上图） 正压电效应：某些晶体材料在交变拉压应力作用下，产生交变电场的效应称 之为正压电效应。（就是机械能转换成电能） 逆压电效应：当晶体材料在交变电场作用下，产生伸缩变形的效应称为逆压电效应。（就是电能转换成机械能） 当然，这两者都可以称之为“压电效应”。

效果是这样的