【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 2019-8-1 08:52

MAX485的引脚定义
RO（引脚1）：接收信号的输出引脚。可以把来自A和B引脚的总线信号，输出给单片机。是COMS电平，可以直接连接到单片机。
RE（引脚2）：接收信号的控制引脚。当这个引脚低电平时，RO引脚有效，MAX485通过RO把来自总线的信号输出到单片机；当这个引脚高电平时，RO引脚处于高阻状态。
DE（引脚3）：输出信号的控制引脚。当这个引脚低电平时，输出驱动器无效；当这个引脚高电平时，输出驱动器有效，来自DI引脚的输出信号通过A和B引脚被加载到总线上。是COMS电平，可以直接连接到单片机。
DI（引脚4）：输出驱动器的输入引脚。是COMS电平，可以直接连接到单片机。当DE是高电平时，这个引脚的信号通过A和B脚被加载给总线。
GND（引脚5）：电源地线。
A（引脚6）：连接到RS485总线的A端。
B（引脚7）：连接到RS485总线的B端。
Vcc（引脚8）：电源线引脚。电源4.25V≤Vcc≤5.75V。

MAX485采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS－485电平的功能。MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100Ω的电阻。

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 09:04

TTL转RS-485模块 MAX485 RS485模块

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 09:12

模块特点
1、板载MAX485芯片，是一款用于RS-485通信的低功耗、限摆率收发器
2、板载接5.08(mm)间距2P接线柱，方便RS-485通信接线
3、芯片全部引脚已经引出，可以通过单片机控制操作
4、工作电压：5V
5、板子尺寸：46(mm)x12(mm)

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 09:20

模块电原理图

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 10:40

MAX-485 TTL转RS-485转换模块具有以下特点
● 工作电压：5V
● 板载MAX485芯片
● RS485通信功耗低
● 5.08mm间距2P端子
● 方便的RS-485通讯接线
● 板尺寸：44 x 14mm
● 它允许长距离1200米的串行通信

相比TTL的通讯方式，RS485具有传输距离远，抗干扰能力强，能够串联大量RS485设备的特点。最重要的是，能兼容大量RS485协议的工业级设备。如果用户需要在多个设备之前保持长距离稳定通信，RS485是一个非常好的选择。

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 10:51

MAX-485 TTL至RS-485转换器模块的引脚

引脚名称                   引脚说明
VCC                               5V
A                非反相接收器输入，非反相驱动器输出
B                反相接收器输入，反相驱动器输出
GND                         GND（0V）
R0                         接收器输出（RX引脚）
RE                   接收器输出（低电平有效）
DE                   驱动器输出（高电平使能）
DI                      驱动器输入（TX引脚）

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 11:02

RS485由RS232和RS422发展而来，弥补了抗干扰能力差、通信距离短、速率低的缺点，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接在同一条主线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围．

RS485可以采用二线和四线两种方式，二线制可以实现真正的多点双向通信．其主要特点如下：

（1）RS485的接口信号电平比RS231-C低，不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，方便于TTL电路相连接．

（2）RS485的数据最高传输速率为10Mbps．其平衡双绞线的长度与传输速率呈反比，在100Kbps速率下，才可能使用规定的最长电缆长度，只有在很短的距离下才能获得最高传输速率．

（3）RS485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力强，即抗噪声干扰性好，因而通信距离远，最大传输距离大约为1200m，实际可达3000m．

（4）RS485接口在总线上允许连接多达128个收发器，既具有多站能力．同时需要两个终端电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗．在短距离300m内传输时可不连接终端电阻．

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 12:05

/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验（76）
实验七十六：TTL转RS-485模块 MAX485 RS485模块
将Arduino上的数字引脚10、11设置为软串口RX和TX与MAX485模块上的RO和DI连接
MAX485模块上的RE和DE连接在一起用一个引脚2控制MAX485收发状态切换
*/
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial Master(10, 11);
char val;
int DE_RE=2;
void setup() {
Serial.begin(38400);
Serial.println("Master is ready!");
Master.begin(38400);
pinMode(DE_RE,OUTPUT);
digitalWrite(DE_RE,LOW);
}
void loop() {
while (Serial.available()) {
digitalWrite(DE_RE,HIGH);
val = Serial.read();
Master.write(val);
}
digitalWrite(DE_RE,LOW);
while(Master.available()) {
val = Master.read();
Serial.write(val);
}
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 12:07

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 12:12

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 12:24

/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验（76）
实验七十六：TTL转RS-485模块 MAX485 RS485模块
程序之二，主机代码
*/
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial Master(10, 11);
char val[5]={'0','0','N','N','N'}; //定义一个数组，用来将从机地址和信息匹配
char address; //定义从机地址
int DE_RE=2;
void setup() {
Serial.begin(9600); //初始化
Serial.println("Master is ready!");
Master.begin(38400);
pinMode(DE_RE,OUTPUT);
digitalWrite(DE_RE,LOW);
}
void loop()
{
for(int i = 49 ; i < 51 ; i++) //用来对每个从机进行一次大轮询
{
//==========发送车位序号i=============================================//
digitalWrite(DE_RE,HIGH); //将主机设为发送状态
address = i; //给从机发地址，此时是字符式，49对应1的字符串
Master.write(address); //传唤对应号码的从机
digitalWrite(DE_RE,LOW); //然后立马换成接收状态
delay(500); //等一下从机反应，之前没有delay，
//maste.available还没反应过来，就过去了，加个
//delay刚刚好
//或许等从机加了超声波，还得调delay的时间
//==========接收车位信息到数组val里===================================//
while(Master.available()) //等从机把数据发过来
{
val[i-49] = Master.read(); //读车位信息到数组val
}
delay(1000); //小循环
} //整个for循环结束
for(int a = 0 ; a < 5 ; a++) //然后把整个字符串打印出来进行观察
{
Serial.print(a+1);
Serial.println(val[a]);
}
delay(2000); //最后一整个过程结束后，多等两秒钟
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 12:26

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 13:41

实验七十七： 2路继电器模块带光耦保护Arduino扩展板

PC817
光电耦合器广泛用在电脑终端机，可控硅系统设备，测量仪器，影印机，自动售票，家用电器，如风扇，加热器等电路之间的信号传输，使之前端与负载完全隔离，目的在于增加安全性，减小电路干扰，简化电路设计。

ID:513258 · 发表于 2019-8-1 13:51

主要参数
光电耦合器
电流传输比：50%（最小值）
高隔离电压：5000V（有效值）
符合UL标准
极限参数
正向电流（ICEO）：50mA
峰值正向电流（ICE max）：1A
反向电压：6V
功耗：70mW
集电极发射极电压：35V
发射极集电极电压：6V
集电极电流：50mA
集电极功耗：150mW
总功耗：200mW
工作温度：－30℃ ～+100℃
集电极发射极饱和电压：0.1V（典型值）
截止频率：80kHz
电流传输比：50%～600%
封装：DIP-4

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 07:01

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 07:15

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 07:31

光藕pc817的几个应用电路

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 07:33

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 08:24

2路带光耦继电器模块

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 08:53

模块参数
1.尺寸：50.6mm(长)*38.8mm(宽)*19.3mm(高)
2.体重：30g
3.PCB颜色：黑色
4.板子四周带4个固定螺丝孔，孔直径3.1mm，方便安装及固定
5.继电器选用优质松乐继电器，单刀双掷。一个公共端、一个常开端、一个常闭端
6.光耦隔离，抗干扰性好
7.低电平吸合，高电平释放。吸合时状态指示灯亮，释放时状态指示灯灭
8.VCC为系统电源，JD_VCC为继电器电源。默认发5V继电器，插上跳线帽即可
9.继电器最大输出：直流30V/10A，交流250V/10A

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 09:28

模块电原理图

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 09:51

电气参数
供电电压：5VDC
电流：大于100mA
负载：250V 10A 交流或30V 10A直流

接线说明
VCC:系统电源正极
GND:系统电源负极
IN1--IN2：继电器控制端口
（请勿接反，避免导致模块烧坏）

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 09:59

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 10:13

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 11:16

/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验（77）
实验七十七： 2路继电器模块带光耦保护Arduino扩展板
IN1——D6
IN2——D7
板载灯——D13
*/
#define IN1 6
#define IN2 7
#define relay 13
void setup() {
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
pinMode(relay, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, HIGH);
digitalWrite(relay, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(relay, LOW);
delay(1000);
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 11:31

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 12:11

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 12:21

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 13:16

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

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 15:00

实验七十八： LGT8F328P LQFP32 MiniEVB开发板（替代rduino NANO V3.0 HT42B534芯片）

LGT8F328P
是一款Atmel MEGA328P兼容芯片。USB芯片使用的是合泰HT42B534-1，WIN10和MAC OS X免驱。GT8FX8P系列微控制器目前主要包括LGT8F328P, LGT8FX8P系列实现LGT8XP增强8位RISC内核, 支持16位数字运行扩展, 在1.8V – 5.5V的工作范围内, 可运行在最高32MHz的核心频率; LGT8F328P内部32K字节FLASH程序存储器, 2K字节数据SRAM, 内置将FLASH模拟为EEPROM的控制逻辑, 可以根据应用需要将程序FLASH的一部分划分为数据FLASH空间, 通过EEPROM控制器实现类似EEPROM的接口访问. LGT8F328P集成了丰富的模拟外设, 包括12位ADC, 可编程增益差分放大器, 高精度1.024/2.048/4.096V内部参考电压, 8位DAC以及高速模拟比较器; 同时LGT8F328P内部也集成了常用的数字接口控制器, 支持多路互补PWM输出以及死区控制。8F328P架构设计比较新，外设功能远远强于Atmel MEGA328。尤其是程序加密能力更是远超MEGA328。

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 16:42

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 16:43

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 16:47

功能概述
 高性能低功耗 8 位 LGT8XM 内核
 高级 RISC 构架
131 条指令，80%以上为单周期执行
32x8 通用工作寄存器
32MHz 工作时最高可达 32MIPS 的执行效率
内部单周期乘法器(8x8)
 非易失程序与数据存储空间
32Kbytes 片上可在线编程 FLASH 程序存储器
2Kbytes 内部数据 SRAM
可编程 E2PROM 模拟接口，支持字节访问
全新的程序加密算法，保证用户代码安全
 外设控制器
两个具有独立预分频器的 8 位定时器，支持比较输出模式
两个具有独立预分频器的 16 位定时器，支持输入俘获和比较输出
内部 32KHz 可校准 RC 振荡器实现实时计数器功能
最多可支持 9 路 PWM 输出，三组互补可编程死区控制
12 通道 12 位高速模数转换器(ADC)
- 可选内部、外部参考电压
- 可编程增益(X1/8/16/32)差分放大输入通道
- 自动阀值电压监控模式
两路模拟比较器(AC)，支持来自 ADC 输入通道的扩展
内部 1.024V/2.048V/4.096V ±1%可校准参考电压源
一个 8 位可编程 DAC，可用于产生参考电压源
可编程看门狗定时器（WDT）
可编程同步/异步串行接口（USART/SPI）
同步外设接口(SPI), 可编程主/从工作模式
双线串行接口(TWI), 兼容 I2C 主从模式
16 位数字运算加速单元(DSC)，支持直接 16 位数据存取访问
 特殊处理器功能
SWD 双线片上调试/量产接口
外部中断源与 I/O 电平变化中断支持
内置上电复位电路（POR）与可编程低电压检测电路（LVD）
内置 1%可校准 32MHz RC 振荡器，支持倍频输出
内置 1%可校准 32KHz RC 振荡器
外部支持 32.768KHz 以及 400K~32MHz 晶振输入
6x 大电流推挽驱动 IO，支持高速 PWM 应用

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:00

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:02

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:14

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:16

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:21

LGT8F328P LQFP32 MiniEVB开发板模块，碰巧二种规格的芯片都有

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:33

主要规格
MCU - LogicGreen 8F328(LGT8F328P)MCU - 与ATMEGA328P MCU兼容99%
扩展 - 与Arduino Pro Mini + SWD / SWC引脚，PE4 / PE5引脚相同的引脚
其他 - 板载电源LED，D13 LED，重置按钮
电源 - VCC直接接入5V原始电压; 作为VCC调节3.3V
该电路板不包含任何外部晶体，因为该IC在内部嵌入了一个16Mhz晶体。该电路板预装了MCU的bootloder，您可以直接使用Arduino IDE进行编程。
Electrodragon还在Wiki中提供了更多细节，并且可以直接在LogicGreen网站上下载一些文档和工具(原理图，SDK，8F328数据表(中文)等)。

ID:513258 · 发表于 2019-8-2 17:39

模块特点
自带USB，使用更方便。
8F328P可以使用3V3与5V供电运行于16M频率，电平兼容性极佳。
内置高精度RC，无需外部晶振即可稳定运行。
外围零件少，电路设计简单。
12位ADC（模数转换）
自带DAC
自带GUID（唯一ID）可以用于芯片程序加密
自带内部 1.024V/2.048V/4.096V ±1%可校准参考电压源

合泰HT42B534-1 USB驱动
ALPHA 8F328P-U使用的USB芯片是合泰HT42B534-1，在WIN10、MAC OS X、Linux下免驱。
Windows 7, 8, 8.1驱动需要下载安装

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