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【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)

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楼主
本帖最后由 eagler8 于 2019-8-19 12:05 编辑

37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试做实验,不管成功与否,都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题,希望能够抛砖引玉。




Arduino 系列传感器和模块实验目录清单

6楼        实验一:干簧管传感器模块
19楼      实验二:光敏电阻传感器模块
31楼      实验三:微波雷达感应开关模块
43楼      实验四:振动传感器模块
58楼      实验五:热敏电阻温度传感器模块
66楼      实验六:KY-038高感度声音传感器模块
81楼      实验七:旋转电位器模块
89楼      实验八:湿度传感器模块
106楼    实验九:火焰(红外线)传感器模块
120楼    实验十:敲击传感器模块(KY-031 )
130楼    实验十一:金属触摸传感器模块KY-36
138楼    实验十二:线性霍尔磁力传感器模块
152楼    实验十三:触摸传感器模块
162楼    实验十四:倾斜传感器模块(角度开关)
180楼    实验十五:手指侦测心跳传感器模块KY-039
192楼    实验十六:电容式数字触摸传感器模块(TTP223 )
208楼    实验十七:HC-SR312微型人体感应传感器模块
227楼    实验十八:0.25W太阳能滴胶板传感器模块(45X45毫米)
238楼    实验十九:常闭型SW-420震动开关传感器模块
253楼    实验二十:水银开关传感器模块(KY-017)
268楼    实验二十一:激光头传感器模块(KY-008)
286楼    实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)
312楼    实验二十三:NE555频率可调脉冲发生器模块(方波简版)
328楼    实验二十四:水位水滴传感器模块(Water Sensor)
342楼    实验二十五:MQ-2气敏式烟雾传感器模块(甲烷等)
368楼    实验二十六:4X4矩阵键盘模块(轻触式按键)
383楼    实验二十七:GY-BMP280-3.3 大气压强传感器模块(高度计)
399楼    实验二十八:5050 RGB全彩LED模块 KY-009
412楼    实验二十九:DS1302实时时钟模块(带电池CR2032 掉电走时)
434楼    实验三十:光敏二极管传感器模块(英语:photodiode )
454楼    实验三十一:ISD1820录音语音模块(8-20秒)
513楼    实验三十二:雨滴传感器模块(雨水/雨量/叶面湿度)
532楼    实验三十三:ESP8266串口WIFI收发无线模块 (ESP-01S)
558楼    实验三十四:三色LED交通灯模块(红黄绿灯)
572楼    实验三十五:模拟量声音传感器模块(4线制波形)
593楼    实验三十六:WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块
609楼    实验三十七:MQ-3酒精乙醇传感器模块(半导体式)
636楼    实验三十八:joystick双轴XY按键摇杆模块(PS2游戏控制杆)
658楼    实验三十九:DS18B20单总线数字温度传感器模块
681楼    实验四十:360度旋转增量编码器模块(KY-040)
704楼    实验四十一:IS0203激光接收管传感器模块
728楼    实验四十二:5V低电平触发单路继电器模块(常闭常开型)
749楼    实验四十三:DSM501A韩国PM2.5灰尘粉尘传感器模块
781楼    实验四十四:类比霍尔磁性传感器 KY-035(模拟量)
807楼    实验四十五:红外避障传感器模块(光电接近开关)
825楼    实验四十六:350Ω高精度电阻式应变片传感器 (弯曲感测器)
838楼    实验四十七:七段LED数码管模块Seven Segment Display
857楼    实验四十八:GY-291 数字三轴重力加速度倾斜度模块
883楼    实验四十九:有源蜂鸣器报警器发声模块 (低电平触发)
898楼    实验五十:W25Q64 64Mbit FLASH外扩存储模块(SPI接口 )
916楼    实验五十一:自锁点动触摸按键传感器模块(TTP223芯片)
941楼    实验五十二:SPI接口Micro SD卡模块  TF卡读写卡器
963楼    实验五十三: 土壤湿度水分传感器模块(电阻式)
987楼    实验五十四: 大按键点动轻触开关模块(高电平输出)
1002楼  实验五十五:DHT11 温湿度复合传感器模块(数字型单总线通信)
1027楼  实验五十六: 8路LED流水灯跑马灯模块SUNLEPHANT
1041楼  实验五十七: 四档频率占空比可调模块矩形波信号发生器(NE555)
1060楼  实验五十八: HC-SR04超声波测距传感器模块(4针通用款)
1093楼  实验五十九: RS232转TTL2代串口模块刷机板(MAX3232芯片)
1113楼  实验六十:ATTINY85 Digispark kickstarter 微型 usb 开发板
1154楼  实验六十一: 直条8位 WS2812B 5050 RGB LED内置全彩模块
1172楼  实验六十二:电压检测模块 Voltage Sensor 电压传感器
1190楼  实验六十三: 1排4键薄膜开关 Arduino扩展键盘模块(控制面板)
1204楼  实验六十四: TCS3200D颜色识别传感器(可编程彩色光频转换器)
1228楼  实验六十五: 5MM三色RGB全彩LED模块颜色传感器KY-016
1244楼  实验六十六: TCRT5000红外反射光电开关寻迹传感器模块
1265楼  实验六十七:HC-SR501 热释电人体红外感应传感器模块
1294楼  实验六十八:BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器
1315楼  实验六十九: AT24C256 I2C接口 EEPROM 存储模块 IIC
1330楼  实验七十: GY-30 数字光强度模块光照传感器(BH1750FVI芯片)
1354楼  实验七十一:电容式土壤湿度传感器模块不易腐蚀宽电压(TL555I)
1376楼  实验七十二:HX1838红外无线遥控套件红外扩展模块(遥控器+接收板)
1399楼  实验七十三:人体秤50kg称重传感器模块(电阻应变半桥式)
1434楼  实验七十四:4位LED数码管模块0.36英寸亮度可调带时钟点( TM1637)
1453楼  实验七十五: GY-NEO-6MV2新款飞控GPS模块 (带大天线)
1475楼  实验七十六:TTL转RS-485模块 MAX485 RS485模块
1492楼  实验七十七: 2路继电器模块 带光耦保护Arduino扩展板
1510楼  实验七十八: LGT8F328P LQFP32 MiniEVB开发板
1532楼  实验七十九: 模拟灰度传感器 (反射式光电模块)
1547楼  实验八十: ov7670摄像头模块30W采集拍照模组(替OV7725)
1569楼  实验八十一:槽型光耦对射光电开关模块(红外计数测速传感器)
1584楼  实验八十二: MQ135空气质量检测传感器模块(有害气体检测)
1606楼  实验八十三: 4路TTP224电容式触摸模块 人体数字触摸传感器
1626楼  实验八十四: 8位LED数码管MAX7219模块(支持级联控制)
1641楼  实验八十五:开源 Mini MP3 Player SD卡播放器模块(YX5200)
1673楼  实验八十六: 180度SG90舵机模块(模拟9G)
1692楼  实验八十七: DS1307时钟模块 Tiny RTC I2C模块 24C32存储器
1709楼  实验八十八: LCD1602液晶屏5V显示模块
1741楼  实验八十九: WS2812B-4*4位 RGB LED 全彩驱动16位彩灯模块
1762楼  实验九十:步进电机+ULN2003驱动板 4相 5线 5V步进电机模组

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来自 2#
ID:513258 发表于 2019-6-21 10:12 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-21 15:16 编辑

能把各种开源硬件的传感器与模块,尽量多寻找一下实物,整理相关资料,做做小实验,学习Arduino编程,是我多年来的一个心愿。目前手头已有五、六十种了,还在不断收集过程中.......,在这里一并感谢各位老师的支持与鼓励!


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板凳
ID:513258 发表于 2019-5-9 23:05 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-8 06:27 编辑



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地板
ID:513258 发表于 2019-5-9 23:05 | 只看该作者




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5#
ID:513258 发表于 2019-5-10 15:22 | 只看该作者
手头上的部分模块也来拿出来晒晒......




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6#
ID:513258 发表于 2019-5-10 15:44 | 只看该作者
实验一:干簧管传感器模块
数了一下,居然有三个,当然只是简易版本的模块,不过它不会影响实验的效果。




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7#
ID:513258 发表于 2019-5-10 15:49 | 只看该作者
小的时候爱好无线电,那时就接触过干簧管,觉得很神奇很好玩,用一小块磁铁就能控制电灯的亮和灭。




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8#
ID:513258 发表于 2019-5-10 15:51 | 只看该作者
其实干簧管的工作原理并不复杂












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9#
ID:513258 发表于 2019-5-10 15:51 | 只看该作者
干簧管的特点:
干簧管是干式舌簧管的简称,是一种有触点的无源电子开关元件,具有结构简单,体积小便于控制等优点,其外壳一般是一根密封的玻璃管,管中装有两个铁质的弹性簧片电板,还灌有一种叫金属铑的惰性气体。平时,玻璃管中的两个由特殊材料制成的簧片是分开的。当有磁性物质靠近玻璃管时,在磁场磁力线的作用下,管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路也就断开了。因此,作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,干簧管可以作为传感器用,用于计数,限位等等(在安防系统中主要用于门磁、窗磁的制作),同时还被广泛使用于各种通信设备中。在实际运用中,通常用永久磁铁控制这两根金属片的接通与否,所以又被称为“磁控管”。


干簧管的用途:
干簧管在程控交换机、复印机、洗衣机、电冰箱、照相机、消毒碗柜、门磁、窗磁、电磁继电器、电子衡器、液位计、煤气表、水表中等等方面都得到了很好的应用。
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10#
ID:513258 发表于 2019-5-10 15:53 | 只看该作者
适合Arduino实验应该是带LM393比较器的这款,其模块特色:
1、工作电压3.3V-5V
2、采用进口常开型干簧管
3、使用宽电压LM393比较器
4、设有固定螺栓孔,方便安装
5、小板PCB尺寸:3.2cm x 1.4cm
6、输出形式 :数字开关量输出(0和1)
7、比较器输出,信号干净波形好,驱动能力强,超过15mA。








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11#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:01 | 只看该作者
干簧管传感器接到标准LM393小板上,电原理图




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12#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:02 | 只看该作者
模块使用说明:
1.干簧管模块需要和磁铁配合使用,在感应到有一定的磁力的时候,会呈导通状态,模块输出低电平,无磁力时,呈断开状态,输出高电平,干簧管与磁铁的感应距离在1.5cm之内超出不灵敏或会无触发现象;
2.模块DO输出端与Arduino UNO数字口直接相连,可以检测干簧管的触发状态;
3.模块DO输出端如与继电器或者可控硅IN输入端相连,即可组成大功率干簧管开关,直接控制高电压大电流设备。




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13#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:05 | 只看该作者
尝试用仿真软件做了个Arduino实验接线示意图




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14#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:05 | 只看该作者
实际实验的示意图



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15#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:06 | 只看该作者
实验说明:
干簧管模块和数字12 接口的LED 搭建简单电路,制作磁场提示灯。利用数字12接口的LED,将干簧管传感器模块接入数字3接口,当作磁场传感器,检测到有磁场信号时,LED 亮,反之则灭。

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16#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:07 | 只看该作者
这里引入if 的另外一种分支条件控制结构形式if...else,它可以进行多次条件测试,且分支语句的数量无限制,非常简洁就达到了实验想要的结果。




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17#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:08 | 只看该作者
同样,运用图形编程,使用了”如果“---”就“,”否则“---”就“的逻辑控制,也是挺简单的就完成了实验。




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18#
ID:513258 发表于 2019-5-10 16:08 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 16:52 编辑

附录:实验一:干簧管模块实验源代码:

  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(1)
  3.     ---干簧管传感器模块
  4. */

  5. void setup()
  6. {
  7.     pinMode(3,INPUT);
  8.     pinMode(13,OUTPUT);
  9. }

  10. void loop() {
  11.   if (digitalRead(3)) {
  12.     delay(100);
  13.     digitalWrite(13,LOW);
  14.   }
  15.   else {
  16.     digitalWrite(13,HIGH);
  17.   }
  18. }
复制代码

实验一:干簧管传感器模块实验说明及尝试逻辑流程图
干簧管模块和数字13 接口的LED 搭建简单电路,制作磁场提示灯。利用数字13接口的LED,将干簧管传感器模块接入数字3接口,当作磁场传感器,检测到有磁场信号时,LED 亮,反之则灭。





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19#
ID:513258 发表于 2019-5-10 17:35 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 09:39 编辑

实验二:光敏电阻传感器模块
我手里这块是三针版的,挺秀气吧



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20#
ID:513258 发表于 2019-5-10 17:40 | 只看该作者
光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能,随着科技的发展将得到极其广泛应用。








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21#
ID:513258 发表于 2019-5-10 17:43 | 只看该作者
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。




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22#
ID:513258 发表于 2019-5-10 17:48 | 只看该作者
主要用途:
光线亮度检测,光线亮度传感器,智能小车寻光模块等,如下是常规应用的示意电路。





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23#
ID:513258 发表于 2019-5-10 18:06 | 只看该作者
模块参数:
工作电压:DC3.3-5V
光敏电阻型号:5516
模块针脚:3针或4针(4针的多出一个模拟输出端AO)







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24#
ID:513258 发表于 2019-5-10 18:44 | 只看该作者
模块接线图:
1、VCC 接电源正极 3.3-5V
2、GND 接电源负极
3、DO TTL 开关信号输出
4、AO 模拟信号输出









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25#
ID:513258 发表于 2019-5-10 18:46 | 只看该作者
光敏电阻传感器模块的电原理图




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26#
ID:513258 发表于 2019-5-10 19:03 | 只看该作者
模块特色:
1、工作电压3.3V-5V
2、使用宽电压LM393比较器
3、设有固定螺栓孔,方便安装
4、采用灵敏型光敏电阻传感器
5、小板PCB尺寸:3.2cm x 1.4cm
6、配可调电位器可调节检测光线亮度
7、输出形式,DO数字开关量输出(0和1)和AO模拟电压输出
8、比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过15mA。





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27#
ID:513258 发表于 2019-5-10 19:08 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 07:44 编辑

模块实验说明:
1、光敏电阻模块对环境光线最敏感,一般用来检测周围环境的光线的亮度,触发Arduino或继电器模块等;
2、模块在环境光线亮度达不到设定阈值时,DO端输出高电平,当外界环境光线亮度超过设定阈值时,DO端输出低电平;
3、DO输出端可以与Arduino直接相连,通过Arduino来检测高低电平,由此来检测环境的光线亮度改变;
4、DO输出端也能直接驱动继电器模块,由此可以组成一个光控开关;
5、光敏电阻模块小板模拟量输出AO可以和AD模块相连,通过AD转换,可以获得环境光强更精准的数值。
6、光敏传感器控制的LED为你Arduino上接的13脚LED灯(也可以理解为负载),并非模块上的D0-LED+指示灯。
7、模块上的蓝色电位器旋钮最好不要顺时针和逆时针到底,保持在中间即可控制。微调进行灵敏度调节。
8、本实验只使用3针模块,当达到设定光线强度阙值时,LED亮灯3秒。





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28#
ID:513258 发表于 2019-5-11 06:20 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 10:15 编辑

仿真的实验接线示意图




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29#
ID:513258 发表于 2019-5-11 06:21 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 10:16 编辑

实验的图形编程

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30#
ID:513258 发表于 2019-5-11 10:17 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-14 16:40 编辑

附录:光敏电阻传感器模块实验程序


void setup() {
}

void loop() {
        if (digitalRead(3)) {
                digitalWrite(13, LOW);
        }
        else {
                digitalWrite(13, HIGH);
                delay(3000);
        }
}

实验二:光敏电阻传感器模块逻辑流程图





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31#
ID:513258 发表于 2019-5-11 12:15 | 只看该作者
实验三:微波雷达感应开关模块


无意中得到一块RCWL-0516微波雷达传感器模块,也称RCWL-0516多普勒运动模块,或叫做人体感应智能探测器。RCWL-0516模块在芯片中集成了低压调节器,所以它很容易使用,也很容易被拼接到一些小项目中去。









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32#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:01 | 只看该作者

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33#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:21 | 只看该作者

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34#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:22 | 只看该作者

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35#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:22 | 只看该作者

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36#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:23 | 只看该作者

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37#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:23 | 只看该作者

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38#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:23 | 只看该作者

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39#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:24 | 只看该作者

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40#
ID:513258 发表于 2019-5-11 13:24 | 只看该作者

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41#
ID:513258 发表于 2019-5-12 16:45 | 只看该作者
RCWL-0516传感器模块是替代常见的PIR运动传感器的极佳选择,RCWL-0516传感器广泛应用于防盗报警器和安全灯。RCWL-0516传感器与PIR传感器一样,只能检测到探测范围内的物体运动,不能探测到移动物体的黑体辐射。RCWL-0516传感器是采用“微波多普勒雷达”技术来探测移动物体,因此它也被称作多普勒传感器,探测距离范围是7米左右。 当被触发时,它的TTL-level (OUT)针将在2s到3s内从低电平(0V)转换到高电平(3.5V),然后返回到IDLE(低)状态.

模块特性:
电压范围:4–28 VDC
工作频率:  3.2 GHz
发射功率:  20 mW (typical)/30 mW (max)
感应距离:  5–7 m

RCWL-0516微波雷达运动传感器模块引脚图:



CDS —禁用传感器输入(low = disable);VIN — 4~ 28VDC电源输入;OUT — HIGH (3.3 V) 动态侦测/LOW (0 V) 空闲;GND — 地/0 V;3V3 — 调节直流输出 (最大100 mA)。

RCWL-0516传感器模块可以很容易地与许多微控制器一起使用,甚至可以单独使用。它支持4~28 v的电源。输出接口可用于许多任务场景,例如直接驱动一个听觉/视觉指示器,或者与微控制器的连接更深入的对数据进行处理。在运用过程中,RCWL-0516传感器模块的前方不能有任何金属部件。
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