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基于蓝牙的无线数据检测装置设计
毕业论文（设计）
题目：
基于蓝牙的无线数据检测装置设计
学生姓名XX
学号
院系
专业
指导教师
二〇一二年五月二十八日
基于蓝牙的无线数据检测装置设计
陈诚
南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京，210044
摘要：
蓝牙通信技术是一种短距离无线通信技术，可以用来取代传统数字设备之间的电缆连接，在多个领域已经得到了广泛的应用。
文中主要介绍了蓝牙技术，阐述了蓝牙系统的组成、协议体系结构等一系列的原理,并提出了系统设计方案以及硬件和软件方面的实现。
本设计是一种基于AT89S52单片机控制数据采集、显示与发送，利用BLK-MD-BC04-B蓝牙模块实现无线传输，最终与PC机进行通信的系统。
通过实验研究证明，该系统能实现数据采集端与收发器端的蓝牙无线传输，具有一定的应用价值和较强的扩展性。
关键词:
蓝牙技术；数据采集；单片机；无线传输；串口通信
1绪论
随着科学技术的快速发展,各类计算机和通信设备的应用在现代社会生活中到处可见，它们已经成为人们必不可少的交流工具。
然而，传统的数字设备都需要通过电缆的连接才能进行通信，所以给人们生活中的信息获取和交流带来了诸多不便，而且电缆时间长了会发生老化、中断等现象，以及各种线缆是针对不同应用设备制造的，所以它们大部分之间是不可以相互替代的。
因此，我们希望在短距离范围内，能够采用一种无线传输方式建立设备之间的通信连接，而且可以在任何地方，随时进行数据交换和传输[1]。
许多公司和组织为了满足社会的需求和谋求自己的利益与发展，都在研究各种无线通信技术，并制定了一系列的标准，其中有些标准已经广泛应用于社会中。
在现代社会飞速发展的情况下，无线通信技术也随着各行各业的发展得到了迅速的提高，蓝牙技术作为无线通信中一种，其应用范围非常的广泛，它可用于替代数字设备间的有线连接，让人们不再为有线连接所带来的麻烦而苦恼。
对于蓝牙技术功耗低，抗干扰能力强，系统的稳定性好，可以保证通信传输的可靠性等特点[2]。
因此，在无线测控系统中，用蓝牙通信技术实现控制与测量已经成为一种科学应用的趋势。
蓝牙无线通信技术所应用的传输形式是数据和数字通信，它是一种在全球范围公开的标准规范。
其原理是实现在短距离范围内，通过无线连接为固定和移动电子设备之间的通信技术提供了一个接入点。
该项技术从一出现，就一直秉承其开发的宗旨：
是要采用无线技术建立一个适合世界上任何地方都可以通用的空中接口，并提供一种控制软件的公开标准，进一步提高移动通信技术的水平，使其和计算机技术有着更紧密的联系。
而且不通过线缆连接设备，在近距离范围内，使得由不同厂家生产的电子设备能实现相互之间的连接。
蓝牙无线传输技术支持的无线接入方式具有成本低、功耗低的特点，在信息化家电、移动通信技术等领域都有诸多方面的应用。
这些技术被认为是无线数据通信技术领域的重大进展之一，作为一种前景光明的无线连接技术，可以大大地促进未来社会的数据通信业务[1]。
1.1蓝牙技术的概述
1.1.1蓝牙技术的产生
蓝牙技术是在1994年开始产生的，爱立信移动通信公司正在从事一种无线接口的研究，希望使得移动电话和它的附件建立的通信实现功耗低、成本小。
该公司研究的目的之一是要找到一种新的电子设备之间的连接方式，并希望该项技术具有所有线缆连接所没有的优势。
但是，其更主要的目的则是分析有多少种不同的通信设备可以通过移动电话接入到蜂窝网中。
因为对此项目的不断研究，蓝牙技术的优势逐渐被研究人员挖掘出来，其可以被用到社会的许多领域。
随着研发技术的不断深入，在短距离范围内，用无线的方式来传输数据设想被证明是可行的，而且鉴于它具有很多的优势，所以也受到整个社会的肯定，可以被应用到诸多的社会领域。
爱立信在着手研制芯片的同时，很快意识到要使这项技术最终得到社会的认同，必须首先得到业界其他公司的支持与应用，且他们需要合作伙伴来共同开发这项新技术。
于是，在1998年5月，爱立信、英特尔、IBM、东芝和诺基亚这五个公司共同成立了一个特别兴趣小组，专门负责制定蓝牙技术的标准，对所研制的产品进行测试，并协调好蓝牙技术在全球范围内的使用。
1.1.2蓝牙技术的发展
蓝牙技术所使用的技术标准是全球公开的，该技术刚开始在社会上公开时，就得到了各个领域的广泛认同。
如今，在近距离的无线通信中，蓝牙技术很受企业和社会的欢迎。
而且应用蓝牙技术来开发产品的企业已有2000多家，其中包括世界上主要的电脑、通信网络和家电厂商。
蓝牙技术是受到互联网不断广泛普及和移动通信技术飞速发展的影响和带动，得到了发展。
此项技术所使用的波段是不需（频率占用）许可证，实现在短距离内通过无线连接进行声音和数据的传输，替代了连接各种电子设备之间的电缆。
对于现代近距离的通信，蓝牙技术给人们带来了一场技术上的改革，能够使得掌上电脑以及移动电话等电子设备之间进行方便的通信，也使得这些设备很容易与英特网进行通信，为无线通信拓宽了道路。
因此，蓝牙无线传输技术的应用前景非常广阔，给市场带来了巨大的商机。
对中国企业社会发展来说，需要紧紧抓住这个难得的发展机会。
虽然在现代社会中，蓝牙无线传输技术还存在着许多不足，但它的本身技术优势是显而易见的，而且蓝牙电子产品的设计相对于其他设备来说是非常简单的。
1.1.3蓝牙技术的前景
蓝牙设备的价格和蓝牙技术应用的普及度对蓝牙技术发展的状况有着决定性的影响。
蓝牙技术要实现在全球范围内普及开来，需要从以下几个问题着手：
首先要降低生产的成本；其次要结合社会的需求，让人们真正感受到其给生活带来的方便、实惠；第三要使得开发出来的电子设备能够安全、稳定地工作；第四要制定出国际标准，并保证其权威性。
虽然目前已研发出不少基于蓝牙无线传输技术的应用，但是这些应用都在传统应用的基础上进行不断地改进，而实际上真正以蓝牙技术特性来开发的应用还是微不足道的，因此蓝牙无线设备的市场发展也受到了大大的影响。
在现代社会中，虽然利用蓝牙技术开发的应用在电子设备中所占的比例没有当初设想的那么多，但是我们不应该对此项技术产生怀疑[1]。
相信在不久的时间后，此项技术能够在社会的各个领域都得到应用。
毕竟只要能够满足人们的需求，并能够提供便捷，就可以得到社会的认同。
1.2蓝牙与其他短距无线通信技术
无线技术让我们不再担心线缆带来的各种麻烦，其在技术上几乎保留了有线技术所有的传统功能，保留了有线通信稳定性等一系列优势，同时又弥补了有线通信的缺陷。
无线与有线接入技术所使用的是不一样的规范标准，毕竟不同的应用领域是根据不同的标准要求来开发的。
在信息化的社会中，基于无线通信开发的设备已经遍布生活的各个角落，它们都有其自身的适用领域。
目前，常用的无线接入方式主要有红外传输技术、IEEE802.11无线局域网技术、家庭网络HomeRF和蓝牙技术。
经过这么多的不断发展，这些无线接入技术都有了很大的提高，日渐成熟起来[14]。
在本节中，通过对比、分析这几项技术各自的特点，显现出蓝牙技术在竞争激烈的无线通信技术领域中具有的优势位置。
1.2.1红外通信技术
红外通信技术进行点到点视距传输是通过运用红外线实现的。
目前，红外技术传输速率可以高达16Mbps，接收角度为120度。
基于红外传输的系统体积一般都很小，耗能较低，应用广泛等，而且该技术的应用一般适合在短距离和小角度场合下，因此安全性非常的好，几乎不受其他外在的干扰。
然而，利用红外通信技术的通信设备，要想建立链路来实现互相通信，它们中间不能存在任何的阻挡物，这时由于红外技术只支持视距传输。
因此，红外传输技术的应用被限制在特定的领域范围之内，并且红外数字通信信道容易受外在因素的影响，容易产生多径干扰及噪声干扰。
而蓝牙技术避免了这些缺陷，所以，蓝牙技术的应用领域比其更广泛。
1.2.2IEEE802.11无线局域网技术
IEEE802.11无线局域网技术是IEEE（电气和电子工程师协会）制定的一个无线局域网标准。
为了弥补IEEE802.11在速率上存在的不足，IEEE802.11a和IEEE802.11b这两个新的标准被相继提出。
其中，目前大多数的无线局域网都是使用IEEE802.11b标准，该标准使用的频段是开放的2.4GHZ微波，最高速率达到11Mbps。
将其应用在局域网的无线接入方面具有很大的优势，但是由于它不能利用语音来进行信息传输，而且相对于蓝牙技术其在体积、功耗和成本方面也存在不足，因此，在低成本、小功耗的设备领域，其应用范围没有蓝牙技术广泛[1]。
1.2.3HomeRF家用无线局域网技术
HomeRF是由家庭射频工作组开发的无线标准，其主要是为了实现在家庭范围内，让电子设备与计算机之间实现无线通信。
HomeRF技术支持流媒体传输方式，容易受到其他波段的干扰[2]。
社会上没有公开其技术的标准，且目前只有很少的企业研发此技术，因此其应用前景并不广泛。
1.3蓝牙技术的应用
有线通信方式在传统控制系统中常常被采用，因此现场布线等工作给操作人员带来了很多的麻烦。
电缆除了带来诸多麻烦和不便之外，而且连线还常会出现故障，各种电缆不能够通用。
目前，蓝牙无线技术的应用范围广泛，主要应用在移动手机、便携式计算机、蓝牙无线耳机、汽车智能等领域。
甚至也可以将蓝牙技术嵌入到传统家用电器应用中（如冰箱、空调、洗衣机、微波炉等）。
随着人们对蓝牙技术研究的的不断深入，基于蓝牙技术的应用在社会中也越来越广泛[7]。
1.4论文研究的目的及意义
在现代社会中，基于蓝牙无线传输技术的开发涉及到人们生活的各个领域，大部分是应用在手机、耳机、信息家电等方面。
而将其应用在医疗设备中还处于萌芽阶段，国内外在这方面的研究都很少。
因此，在医疗设备中，通过蓝牙技术来传输医疗信息具有广泛的应用前景。
用蓝牙无线传输方式替代监护记录设备与医疗传感器之间的连线来实现医疗传感器与计算机之间的信息传输，首先可以方便被测对象进行自由活动[3]。
其次这些设备的发射功率小，不会对人体的生理产生较大的影响。
而且还具有体积小、稳定性高、抗扰强能力、实时性好等特点。
鉴于医学数据采集系统与其他数据采集系统的原理类似，并考虑到课题研究的成本，而且论文主要研究的是实现蓝牙无线数据传输，本论文的设计采用超声波测距模块来实现数据的采集，然后通过编程实现单片机对蓝牙模块的一系列操作，最终进行数据的无线传输。
通过对本课题的研究，可以将设计的系统进行改进，方便地应用于条码扫描、无线抄表、打印机等功能[9]。
2蓝牙技术的基本理论
2.1蓝牙技术指标和系统参数
目前,蓝牙技术制定的各项标准规范主要是为了满足美国FCC的要求。
如果其他国家需要利用这些标准，只需要在其基础上做一些适应本国要求的调整。
蓝牙技术1.0版本的标准规范所公布的主要系统参数和技术指标如下表2.1所示[4]。
表2.1蓝牙技术指标和系统参数
双工方式
全双工，TDD时分双工
工作方式
PARK/HOLD/SNIFF
业务类别
支持电路交换和分组交换业务
数据连接方式
面向连接业务的SCO，无连接业务的ACL
数据速率
1Mb/s
纠错方式
1/3FEC,2/3FEC,ARQ
工作频段
ISM频段，2.402~2.480GHz
跳频速率
1600次/秒
非同步信道速率
非对称连接271Kb/s，57.6Kb/s，对称连接432.6Kb/s
鉴权
采用质询——响应方式
同步信道速率
64Kb/s
信道加密
采用0位、40位、60位密钥
功率
美国FCC要求小于0dBm（1mW），其他国家可以扩展为100mW
语音编码方式
连续可变频率调CVSD
调频频率数
79个频点/MHz
发射距离
一般可达10m，增加功率情况下可达100m
2.2蓝牙系统的组成
蓝牙系统由射频单元、链路控制单元、链路管理单元、蓝牙协议软件单元和主机应用软件单元组成[5]。
其系统组成的方框图如图2.1所示。
图2.1蓝牙系统的组成方框图
（1）无线射频单元
蓝牙无线技术是建立在IEEE802.11技术之上的，充分延承无线局域网技术的优势，并弥补该技术存在的不足。
它所使用的是2.4GHz的ISM全球通自由波段。
系统采用的是频谱的跳变和扩展技术，跳频速率为1600次/s，其频谱在2.4GHz和2.480GHz之间,。
发射功率通过放大电路可以达到100mw，因而其辐射范围也得到了扩大，可以达到100m。
（2）链路控制单元
链路控制单元的主要职责是对基带链路控制器的规范进行描述，完成基带协议和其他底层链路程序的运行。
（3）链路管理单元
链路管理器（LM）单元的主要功能是完成对链路的控制和其它一些协议，对链路控制包括对其数据的设置、建立连接权力的鉴定和对链路硬件进行配置，链路管理层对链路控制器回馈的服务进行处理来实现上述这些功能。
链路管理器可以积极地搜索它附近是否存在其它蓝牙系统，主动和其他的链路管理器建立连接，并通过链路管理协议建立通信联系，实现数据传输。
（4）蓝牙协议软件单元和主机应用软件单元
在将蓝牙无线技术应用到实际中时，由于各种不同种类电子设备的应用领域不同，这就要求设计者在进行软件设计时，需要针对应用领域的特点设计出有着不同要求的设备，所以蓝牙技术的软件协议体系都是按层来分类的，层次性很明显。
2.3蓝牙技术的协议体系结构
之所以要对蓝牙协议制定统一的规范，主要是为了使得所有满足协议规范的应用设备，在人们的操作下，都可以实现相互之间的通信。
为了让设备之间能够建立连接和实现相互的通信，应用程序在连接的电子设备上必须以相同的协议栈得到运行，而且其针对不同应用可运行于不同协议栈。
然而，蓝牙技术的数据链路和物理层是任何一个协议栈共同享用的。
鉴于蓝牙协议具有严格的要求，因此所有的制造厂商为了保证全球不同蓝牙设备之间的兼容性，他们在开发蓝牙产品时，都必须严格遵守蓝牙协议中的要求与规定。
蓝牙协议栈的体系结构如图2.2所示，从图中可以分明地看出协议体系结构采用了分层模式[7]。
图2.2蓝牙协议栈
图中各层协议都有一定的逻辑关系，而且这些协议在相互配合工作下，共同实现蓝牙无线传输的各种实际应用。
（1）传输层协议
传输层协议是使得蓝牙主机设备对其周围的设备进行搜索，并确定对方设备所在的位置，而且此协议还可以建立和管理所建立的物理链路和逻辑链路。
按照协议所实现的具体功能，该协议可以分为低层协议和高层协议。
低层传输协议包括蓝牙的无线射频部分、基带协议部分和链路管理协议。
低层协议所实现的无线传输格式主要是语音与数据；而高层传输协议对发生在低层的传输操作进行屏蔽，从而实现处于高层的应用程序，并使得提供给高层应用程序的数据分组格式更加有成效、更加有利于实现。
（2）中介层协议
中介层协议是一个过渡的协议，它支持高层协议，而且还为工作在蓝牙逻辑链路的程序提供服务，从而使得位于其上层的应用层具有各种不同的标准接口。
它完成功能有:
对协议进行复用、对数据进行分段和重组、对组提取必要的基础，以及对业务质量信息的传输。
（3）应用层协议
应用层协议，按照其字面的含义就是针对各种具体应用所涉及到的软件程序和诸多的协议。
蓝牙的规范标准对传输层及中介层进行了定义，并提供了它们的应用框架。
当建立的链路所使用的协议位于传输层及中介层时，所开发的各种应用的蓝牙设备必须符合蓝牙规范的统一形式；而当利用应用层时，可以根据开发人员的需求和设计自行实现，这就给工作上提供了许多的便捷。
2.4蓝牙HCI功能规范
在蓝牙协议栈的结构中,蓝牙的主机控制接口（HCI）处于比较特殊的地位。
该层提供了一种通用接口，用于对蓝牙的硬件能力进行访问，从而实现主机和主机控制器建立通信。
图2.3是蓝牙软件各层次之间实现连接的简单结构。
从图中可以看出HCI传输层位于主机控制器驱动程序和主机控制器之间，并为它们之间的通信提供接口。
HCI通过对传输消息和数据解释，从而实现上、下两个模块接口之间的通信。
HCI固件为了实现对蓝牙硬件的主机控制器接口的控制，它需要不断地访问和处理基带命令、链路管理器命令，并与硬件状态寄存器、控制寄存器以及事件寄存器建立连接和不断地访问[8]。
图2.3蓝牙较低软件层概述
图2.3表现了设备之间在进行数据传输时的路径，可以看出蓝牙主机通过主机控制器驱动程序来访问蓝牙模块里的主机控制器，运行HCI以上的协议软件。
而由蓝牙设备来完成HCI以下的功能，二者之间连接交互功能是通过传输层来实现的。
主机的HCI驱动程序和蓝牙硬件上的HCI固件进行数据和命令交换时，主机只会收到基于HCI事件的异步通知，但是却不管正在使用的控制传输层是哪来的。
HCI事件可以在事件发生的时候立即向主机发出通知信号，当主机判断出有事件发生后，为了确定所发生的事件究竟是哪个，就会立即处理和分析所接收的事件分组。
当主机控制器执行完大部分所接受的指令后，它就会立即向主机发送一个事件指令，向主机报告它已经执行完指令。
蓝牙的HCI技术以“指令—应答”为传输机制,HCI在传输数据、命令和事件时，都是先对它们进行分组,然后再传输。
按照HCI分组所涉及类别，可以分为HCI指令分组,HCI事件分组,HCI数据分组三类，其中HCI数据分组又可以分为ACL数据分组和SCO数据分组两类[8]。
主机控制器传输层是对各不同的物理介质分别进行定义，有以下四种：
（1）、HCIUSB传输层
（2）、HCIRS232传输层
（3）、HCIUART传输层
（4）、HCISD传输层
蓝牙设备之间建立通信，是通过实现蓝牙协议完成的。
蓝牙协议栈的实现过程必须包含HCI部分，它为蓝牙上层协议控制底层提供硬件接口。
蓝牙设备通过HCI进行数据收发通信的全过程如图2.4所示。
图2.4蓝牙软件协议栈的数据传输过程
3系统的设计与实现
硬件电路的结构直接影响系统的性能，关系到系统其它各部分功能的实现，是其它各模块的基础。
硬件部分通过单片机系统控制着本模块的工作时序。
由于单片机对各种类别数据的收集过程与原理几乎是类似的，仅仅是所用的传感器原理和采集的数据类型不同，故而本文用超声波模块实现距离数据和用DS18B20实现温度数据的收集与发送为例，来完成蓝牙模块之间的无线传输。
本设计系统主要实现数据的采集和无线发送,综合考虑系统运行的可靠性、工作性能、功耗等因素,并结合自己所了解的相关知识，选择了由美国Atmel公司研发的AT89S52芯片作为数据采集端的控制器。
利用单片机实现数据采集和对蓝牙模块的控制，运用蓝牙技术实现无线传输，避免了在野外现场铺设设备之间连线所带来的麻烦，而且也为工作人员提供了方便，不需要再对复杂的连线进行定期检查与核对，而且减少了因工作人员接线存在失误所造成的设备损失。
本系统的数据采集模块主要完成数据的采集，并把采集到的数据送入无线发射模块。
接收端主要通过蓝牙模块，对另一模块发送的数据进行接收。
整个系统框图如图3.1所示
图3.1系统框图
本系统设计的硬件电路是建立在单片机和蓝牙模块基础上的，运用单片机来实现智能控制、蓝牙模块来实现传输。
数据采集部分由位于现场的传感器、单片机控制部分、电源部分、显示部分、蓝牙模块等构成；无线传输部分是利用蓝牙模块带有微带天线，通过软件编程实现单片机对其控制并使得无线射频链接建立通信，进而进行数据的无线传输；数据接收的末端是利用蓝牙模块、串口通信与PC机相连，将蓝牙模块收到的数据传输到PC机作进一步的处理。
3.1系统设计的技术背景
如今的社会是信息科技迅速发展的时代，应用在各个领域中的功能设备都需要对各种信息进行感知、采集、转换、处理和传输，因此处理信息的设备已经成为社会中不可缺少的工具。
数据采集系统一般由传感器设备和中心控制器组成，由传感器设备组成的数据采集端完成对所需数据的采集，然后由中心控制器来处理所采集的数据。
常见的数据采集系统有电压数据采集、电流数据采集、温度数据采集、湿度数据采集、压力数据采集等。
3.2系统的设计方法
其基本思想是：
用系统的思想，系统工程的方法结构化、模块化、自顶向下对信息系统进行分析与设计。
对于系统的整体设计，无论是硬件部分的电路设计，还是软件方面的控制程序，都是采用模块化的设计方法。
所谓模块化设计思想，简单地说就是将具有某些基本要素的模块或者系统按照一定的规律进行组合，从而形成满足特定功能的子系统，然后将这些组合而成的子系统作为一个个通用性的模块，并结合生产要素及要求再对它们进行组合来构成新的系统。
系统硬件电路包括主设备和从设备两个部分，主设备和从设备又由各个相互独立的模块组成。
系统控制程序也包括主设备和从设备两个部分。
采用模块化的设计方法要对系统进行先分析后综合，先设计小模块，后综合为系统，实现系统所要求的功能。
按照这一设计方法，系统设计思路变得清晰、明朗，由易到难，由简单到复杂，可以大大提高整个系统的设计效率。
4硬件电路各模块的设计
本设计包括数据采集端、无线传输和PC机接收端三个部分，数据采集端和PC机数据接收端的整体电路图分别见附录所示。
4.1单片机最小系统
本系统的数据采集部分使用美国Atmel公司的AT89S52单片机作为控制器。
AT89S52单片机的工作电压比较低，只需要5V直流电源，内部提供8位高性能CMOS，采用高密度、非易失性存储技术，兼容标准MCS-51指令系统，集成了8kbytes的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随机存取数据存储器（RAM）于芯片的内部，可以进行反复擦写和在线编程，给用户提供了许多方便。
单片机最小系统主要由时钟电路、复位电路以及AT89S52组成，具体电路如下图4.1所示。
图4.1单片机最小系统
单片机最小系统的复位有上电复位和按键手动复位两种。
从图中可以看出，此系统的复位通过手动来控制的，当需要复位时，只需按一下复位键，此时给单片机的RESET引脚一个高电平，使单片机回复到初始状态。
单片机最小系统的晶振作用是为整个系统提供基本的时钟信号，使得各部分保持同步。
本设计采用单片机芯片内部的时钟电路方式，通过在XTAL1、XTAL2引脚上外接晶振和电解电容，便可以使其内部的振荡电路产生自激振荡。
4.2超声波电路
本模块使用得是DYP-ME007超声波测距模块，它的两个发生器探头是利用压电式超声波原理，主要是利用压电晶体的谐振特性，发生器的内部结构如图4.2所示。
将脉冲信号施加到它的两个极端，如果当所加频率等于内部压电晶片固有的振荡频率时，压电晶片就会发生共振现象，此时共振板就会被它带动起来一起振动，于是就产生了超声波。
然而，如果两电极间没有外加电压，当发出的超声波经发射回来，被金属片共振板接收到，压电晶片就会发生振动，并将振动所产生的机械能转换为电信号，此时该端就成为超声波的接收器了。
图4.2压电式超声波发生器图4.3超声波测距模块外观图
DYP-ME007超声波测距模块可提供3cm--3.5m的非接触式距离感测功能，图4.3为DYP-ME007外观，主要由两个压电式超声波探头和控制电路组成。
其基本工作原理为给予此超声波测距模块一触发信号后发射超声波，当超声波投射到物体而反射回来时，模块接收到就立即产生一个回应信号信号，根据发射信号与接收信号的时间差，然后按照传播速率公式来判定物体的距离。
超声波测距模块的工作的时序图如图4.4所示。
图4.4超声波模块工作的时序图
此模块在使用时只需要5V电源供应、0V地线连接、触发信号输入、与回响信号输出等四支接脚。
它的测角度最佳范围是在大约30度宽，此时可以得到最佳的距离感测距离。
超声波探头接收到超声波后，通过声电转换，产生一正弦信号，其频率为传感器的中心频率，即40kHz。
其板上接线方式为，VCC、trig（控制端）、echo（接收端）、out（空脚）、GND。
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