单波束声纳模块数据手册

1.产品介绍

Ping声纳是-种单波束回声测深仪，可测量水下50米的距离。14度 的波束宽度、300米的使用深度等级和简单易用的上位机软件，使其成为水下机器人的强大工具。我们建议使用usb转串口模块连接到串行和RS485适配器。

它的工作原理是使用压电换能器向水中发送超声波脉冲，然后监听回声返回。有了这些信息，它就能确定到最强回波的距离，而最强回波通常是海底或大型物体。它还可以提供完整的回波响应( 回波强度与时间的关系)，它可以用作R0V和AUV的高度表、USV.上的测深工作、避障声纳和其他水下测距应用。

2.基本特性

2.1声学特性

2.2电气特性

2.3物理特性

3.硬件连接框图

4.连接过程

（1）首先将声纳+5v TX RX GND 连接线与串口转USB线模块连接。

（2）将功率电源+12v 功率地 连接线与外部电源连接好。

引出线示意图

备注： 单波束声纳供电系统由2部分构成， 由通讯电源与功率电源构成。

功率电源至少需要一个12V 1.5A的电源作 为功率电源，建议电源输出端并联一只 100 -470uf的电解电容以满足瞬时的功率 需求。

通讯电源需要5v供电，可直接使用USB转串 口模块上的电源。

注意事项：

（1）单波束声纳通过串口转USB模块连接电脑，但由于内部功率电路的需求 ，需要给声纳提供额外的功率电源。需要注意的是功率地与通讯地共地， 但不可以将通讯地与功率地混用，以避免模块意外损坏！

（2）尽量按照先通讯部分再功率部分的连接次序，避免上电涌浪。

5.UnderwaterExplore软件使用

(1)双击 UnderwaterExplore

（2) 弹出设备连接管理器并点击设备 列表选择当前设备端口号

（3）软件界面

功能列表

回波波形图

回波瀑布图

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顶部列表及含义

（1）连接管理：用于连接设备

（2）传感器设置：用于设置声纳基本参数

（3）显示设置：用于设置瀑布图颜色样式

（4）单次探测：点击此按钮可实现单次单脉冲组测量

（5）连续测量：点击此按钮实现连续脉冲组测量

（6）停止测量：点击此按钮终止测量

（7）测量工具：点击该按钮会出现一个光标，在停止测量后可以对波形图内波形特征进行测量，以获得更精确测量值

（4）功能列表设置

列表1.连接管理

通过设备列表选择合适的COM口，点击测试按钮如果连接成功会提示相应的版本号

列表2.传感器设置

测量方式可选数值或者图形展示

距离范围：根据测量需求选择当前显 示的距离范围，最小范围为0-3m，最大为0-25m，默认3m量程

接收增益:默认为4倍增益，当水下环境复杂且回波信号弱时，应选择更高的增益，选择范围为4-256倍

发射功率：（本版本暂不支持）

声速：可根据工况调整声速 默认为淡水（1500m/s）

脉冲宽度：如果回波信号较弱可增加脉冲宽度，调整范围为50-1000us， （注意！增加脉冲宽度会加大测量盲区 ）

列表3.显示设置

（1）

（2）

（3）

（4）

（1）瀑布图颜色式样：可选8种颜色，根据需求选择所需的颜色

修改颜色后如图所示

（2）图像平滑处理

选择图像平滑处理后

（3）信号增强处理

选择信号增强处理后显示的信号细节更多更清晰

（4）幅度显示

选择幅度显示后会显示当前的真实回波电压峰值

列表4.测量工具

波形栏显示的当前距离由算法自动跟踪，但由于水下环境复杂，当前距离值仅供参考，如果需要精确的距离值，可以使用测量工具，点击测量工具后会出现 一个Y轴光标，通过拖动光标可以测量光标A与光标B之间的间距，光标A默认在0点，在停止模式下可以自由拖动，以便测量真实距离或者2个目标的相对距离

6.二次开发接口描述

/*

tSendFrame 测量距离通信包 发送结构

*/

typedef struct

{

uint16_t length; //包长度从method字段到crc字段长度.值固定为[42]

uint8_t method; //命令 值固定为 [5]

uint8_t Params[40]; //参数 值固定为 [0]

uint8_t crc; //校验和计算从length字段开始不包括crc本身

}tSendFrame;

/*

tRecvFrame 测量距离通信包 返回结构

*/

typedef struct

{

uint16_t Head; //包头标志 值固定为0xFCFC

int32_t temperature; //传感器温度 单位 摄氏度 整数除于10000得到温度

uint32_t Distancemm; //测量到的距离 单位mm

}tRecvFrame;

/*

CRC8 X8+X2+X+1 function

通讯包校验算法crc8

*/

uint8_t CRC8(uint8_t *ptr, uint8_t len)

{

uint8_t crc=0;

while(len--)

{

crc ^= *ptr++;

for(uint8_t i = 0;i < 8;i++)

{

if(crc & 0x80)

{

crc = (crc << 1) ^ 0x07;

}

else crc <<= 1;

}

}

return crc;

}