【HC-SR04】超声波测距传感器-黑白模组

一、主要功能

本模块为通用型非接触超声波测距传感器模组，集成超声波发射探头、接收探头与信号处理电路，对比红外测距模块，在测距量程、环境光照适应性方面具备明显优势。本模组采用 IO 口脉冲信号交互，仅需要普通 GPIO 引脚即可完成数据采集，占用 MCU 引脚资源少，接线简单，适配各类嵌入式开发场景。

模组上手简单，超声波测距不受光线明暗影响，黑夜、室内环境均可稳定检测物体距离，有效改善红外传感器强光失效、容易受物体颜色干扰的痛点，保障长时间工作下测距数据输出稳定。模组内部自带信号处理逻辑，主控只需要输出不低于 10μs 触发脉冲，模块自动完成超声波发射、回波接收处理。

整体 PCB 布局布线规整，硬件集成度高、体积小巧紧凑，标准版本为 5V 供电，具备不错的抗干扰能力，可适配创客、教学、室内设备等复杂环境，规避普通传感器受环境光源干扰问题，保障测距数据一致性。模组出厂完成硬件基础调试，主控只需发送触发信号，模组内部完成回波信号解析，极大降低单片机的测距开发难度。

硬件接口采用标准 2.54mm 排针设计，接线便捷、插拔稳定，可无缝适配 Arduino、STM32、ESP32、ESP32‑S3 等各类主流 MCU 主控设备对接开发。模组整体功耗低，开发资料丰富，是嵌入式项目距离检测的优选配套模组，广泛适用于智能小车避障、自动感应设备、液位高度检测、创客开发项目、教学实验平台、仪器仪表、物联网终端物体感应检测等场景。

渲染图：

正面

背面

二、原理分析

模组以超声波发射探头、接收探头与板载信号处理芯片为核心，实现非接触式距离测量。主控下发 10μs 高电平触发脉冲信号后，模组向外发射 40KHz 超声波信号；超声波接触障碍物发生反射，接收探头捕捉回波信号后，Echo 引脚输出高电平脉冲，高电平持续时间等于超声波往返传播时长。主控读取脉冲时间，结合声速公式即可换算障碍物距离。

模组采用普通 GPIO 脉冲通信，Trig 引脚为信号输入，Echo 引脚为信号输出。模块内部完成超声波激励、回波放大、信号甄别处理，直接输出可被单片机采集的 TTL 电平信号。模组 PCB 电路为传感器单元提供稳定供电，降低信号噪声干扰，保障长时间连续工作测距稳定。