【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

ID:513258 · 发表于 2019-5-9 23:04

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。

timg (1).jpg

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

ID:513258 · 发表于 2019-6-21 10:12

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！

ID:513258 · 发表于 2019-5-9 23:05

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-8 06:27 编辑

37件传感器2.jpg

ID:513258 · 发表于 2019-5-9 23:05

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 15:22

手头上的部分模块也来拿出来晒晒......

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 15:44

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 15:49

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 15:51

其实干簧管的工作原理并不复杂

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 15:51

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 15:53

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:01

干簧管传感器接到标准LM393小板上，电原理图

09 (2).jpg

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:02

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:05

尝试用仿真软件做了个Arduino实验接线示意图

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:05

实际实验的示意图

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:06

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:07

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:08

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 16:08

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：

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（1）
---干簧管传感器模块
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
delay(100);
digitalWrite(13,LOW);
}
else {
digitalWrite(13,HIGH);
}
}

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 17:35

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

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 17:40

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 17:43

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 17:48

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 18:06

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）

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 18:44

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

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 18:46

光敏电阻传感器模块的电原理图

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 19:03

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-10 19:08

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 06:20

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 10:15 编辑

仿真的实验接线示意图

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 06:21

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 10:16 编辑

实验的图形编程

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 10:17

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

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 12:15

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。

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:01

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:21

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:22

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:22

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:23

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:23

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:23

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:24

ID:513258 · 发表于 2019-5-11 13:24

ID:513258 · 发表于 2019-5-12 16:45

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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【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

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