HC-SR04超声波传感器测距模块

超声波测距是嵌入式开发中的基础技能。本文介绍的HC-SR04模块以价格低廉、操作简便著称，广泛应用于机器人避障、液位检测等场景。下面详细梳理其工作原理、接线方法及测试流程。

1 模块工作原理详解

HC-SR04模块的外观如图所示。其工作原理非常简洁：向Trig引脚输入一个持续10微秒以上的高电平信号，模块便会自动发射8个40KHz的超声波脉冲。随后模块进入接收等待状态，一旦检测到回波，Echo引脚将输出高电平，该高电平的持续时间即为超声波往返传播的总时间。

距离计算公式为：距离 = (高电平时间 × 声速340m/s) / 2，除以2是因为测量的是往返时间。需注意，若被测物体超出模块测量范围，Echo引脚仍会输出高电平，但脉宽固定为约66ms，此时读取的值表示“超量程”，需在程序中自行判断处理。

2 引脚接线方法

模块共有四个接口，功能清晰如下：

VCC：接5V直流电源，注意电压不能接错。
Trig：触发输入引脚，连接主控GPIO，使用时需提供一个10微秒以上的高电平脉冲。
Echo：回波输出引脚，连接主控的中断IO或能捕获脉宽的引脚。模块测距完成后，此引脚输出高电平，脉宽对应超声波往返时间。
GND：接地引脚。

接线时确保VCC和GND连接正确，一般不会出现其他问题。

3 程序测试与驱动加载

驱动代码存放于网盘资料的指定路径：iTOP-3568 开发板\2_【iTOP-RK3568 开发板】开发资料\9_系统外设功能测试\6_V1.7 底版外设快速测试资料\14_超声波传感器 HC-SR04 模块\3_驱动模块。典型操作步骤如下：

首先将 hc-sr04.ko 驱动文件复制到开发板根目录，然后运行命令 “insmod hc-sr04.ko” 加载驱动。接着使用 “ls /dev/sr04” 检查设备节点是否生成，若出现 sr04 节点则说明驱动加载成功。

然后在同一路径的“4_测试程序”目录中，将 sr04_test 可执行文件复制到开发板根目录。执行 “./sr04_test”，控制台将连续打印测量到的距离数据。

完成上述流程（硬件接线、驱动加载、测试程序运行），即可实现超声波测距的基本功能。后续集成到项目时，只需按照相同逻辑配置GPIO触发和脉宽捕获即可。