找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
楼主: eagler8
打印 上一主题 下一主题
收起左侧

【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)

  [复制链接]
1521#
ID:513258 发表于 2019-8-2 17:42 | 只看该作者
核心参数
MCU        LGT8F328P
FLASH        32Kbytes
SRAM        2Kbytes
E2PROM        可配置为 0K/1K/2K/4K/8K(与FLASH共享)
PWM        8路
主频        16MHz(最大32MHz)
ADC        6通道12位
DAC        1通道8位
UART        1路
SPI        有
TWI(I2C)        有
GUID(全局设备号)        有
内部基准        1.024V/2.048V/4.096V ±0.5%
系统逻辑电平        出厂5V(可以通过焊盘切换到3V3)
3V3最大输出电流        500MA
PCB尺寸        50.8mmX25.4mm
引脚间距        ALPHA引脚标准
VIO        通讯电平输入




回复

使用道具 举报

1522#
ID:513258 发表于 2019-8-2 17:49 | 只看该作者
内核构架
高性能低功耗8位RISC内核
131条指令, 80%以上为单周期指令
32×8个通用工作寄存器
最大支持32MHz工作频率
16位数字运算加上器(DSC)
存储空间
32K字节片上可编程FLASH程序存储器
2K字节内部数据SRAM
可编程E2PROM模拟接口, 支持字节访问
数字外设
2x 8位独立预分频定时器
2x 16位独立预分频定时器
最多9路PWM输出, 支持互补可编程死区控制
可编程同步/异步串行接口(USART)
同步外设接口(SPI), 支持主从模式
双线串行接口(IIC), 支持主从模式
可编程看门狗定时器(WDT)

模拟外设
12位模数转换器(ADC)
可编程增益差分放大器
1.024V/2.048V/4.096V高精度内部参考
2x 高速高精度模拟比较器
1x 8位数模转换器(DAC)
集成32MHz高精度低温漂RC振荡器
集成32KHz低功耗RC振荡器
6路大电流推挽驱动I/O, 支持高速PWM应用
其他特性
SWD片上调试器
所有IO都支持外部中断
上电复位与低电压监控电路
支持外部晶振输入
掉电功耗: 1uA @ 3.3V
工作电压: 1.8V ~ 5.5V
工作频率: 0 ~ 32MHz
ESD: > 4KV
封装: QFP32/48, QFN32/SSOP20




回复

使用道具 举报

1523#
ID:513258 发表于 2019-8-2 17:57 | 只看该作者
模块电原理图



回复

使用道具 举报

1524#
ID:513258 发表于 2019-8-2 19:21 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1525#
ID:513258 发表于 2019-8-2 19:59 | 只看该作者
为保险起见,还是安装了合泰HT42B534-1 的USB驱动



回复

使用道具 举报

1526#
ID:513258 发表于 2019-8-2 20:00 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1527#
ID:513258 发表于 2019-8-2 20:09 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1528#
ID:513258 发表于 2019-8-2 20:15 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1529#
ID:513258 发表于 2019-8-2 20:18 | 只看该作者
  1. /*
  2.   【Arduino】66种传感器模块系列实验(78)
  3. 实验七十八: LGT8F328P LQFP32 MiniEVB开发板模块
  4.   点亮板载灯
  5. */

  6. void setup()
  7. {
  8.   pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  9. }

  10. void loop()
  11. {
  12.   digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   
  13.   delay(1000);                       

  14.   digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   
  15.   delay(1000);                     
  16. }
复制代码


回复

使用道具 举报

1530#
ID:513258 发表于 2019-8-2 20:21 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1531#
ID:513258 发表于 2019-8-2 20:22 | 只看该作者
本帖最后由 eagler8 于 2019-8-3 09:34 编辑


回复

使用道具 举报

1532#
ID:513258 发表于 2019-8-3 07:39 | 只看该作者
实验七十九: 模拟灰度传感器 (反射式光电模块)

灰度
灰度使用黑色调表示物体,即用黑色为基准色,不同的饱和度的黑色来显示图像。 每个灰度对象都具有从 0%(白色)到100%(黑色)的亮度值。 使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以灰度显示。使用灰度还可将彩色图稿转换为高质量黑白图稿。 在这种情况下,Adobe Illustrator 放弃原始图稿中的所有颜色信息;转换对象的灰色级别(阴影)表示原始对象的亮度。将灰度对象转换为 RGB 时,每个对象的颜色值代表对象之前的灰度值。 也可以将灰度对象转换为 CMYK 对象。自然界中的大部分物体平均灰度为18%。在物体的边缘呈现灰度的不连续性,图像分割就是基于这个原理。




回复

使用道具 举报

1533#
ID:513258 发表于 2019-8-3 08:24 | 只看该作者
灰度色
所谓灰度色,就是指纯白、纯黑以及两者中的一系列从黑到白的过渡色。我们平常所说的黑白照片、黑白电视,实际上都应该称为灰度照片、灰度电视才确切。灰度色中不包含任何色相,即不存在红色、黄色这样的颜色。灰度的通常表示方法是百分比,范围从0%到100%。Photoshop中只能输入整数,在Illustrator和GoLive允许输入小数百分比。 注意这个百分比是以纯黑为基准的百分比。与RGB正好相反,百分比越高颜色越偏黑,百分比越低颜色越偏白。

在计算机领域中,灰度(Gray scale)数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度,尽管理论上这个采样可以任何颜色的不同深浅,甚至可以是不同亮度上的不同颜色。灰度图像与黑白图像不同,在计算机图像领域中黑白图像只有黑白两种颜色,灰度图像在黑色与白色之间还有许多级的颜色深度。但是,在数字图像领域之外,“黑白图像”也表示“灰度图像”,例如灰度的照片通常叫做“黑白照片”。在一些关于数字图像的文章中单色图像等同于灰度图像,在另外一些文章中又等同于黑白图像。 灰度图像经常是在单个电磁波频谱如可见光内测量每个像素的亮度得到的。

用于显示的灰度图像通常用每个采样像素8 bits的非线性尺度来保存,这样可以有256种灰度(8bits就是2的8次方=256)。这种精度刚刚能够避免可见的条带失真,并且非常易于编程。在医学图像与遥感图像这些技术应用中经常采用更多的级数以充分利用每个采样10或12 bits的传感器精度,并且避免计算时的近似误差。在这样的应用领域流行使用16 bits即65536个组合(或65536种颜色)。 灰度最高相当于最高的黑,就是纯黑。灰度最低相当于最低的黑,也就是“没有黑”,那就是纯白。 虽然灰度共有256级,但是由于Photoshop的灰度滑块只能输入整数百分比,因此实际上从灰度滑块中只能选择出101种(0%也算一种)灰度。大家可以在灰度滑块中输入递增的数值然后切换到RGB滑块察看,可以看到:0%的灰度RGB数值是255,255,255;1%灰度的RGB数值是253,253,253;2%灰度RGB值为250,250,250。也就是说,252,252,252这样的灰度是无法用Photoshop的灰度滑块选中的。相比之下Illustrator的灰度允许输入两位小数,使得选色的精确性大大提高了 。



回复

使用道具 举报

1534#
ID:513258 发表于 2019-8-3 09:33 | 只看该作者
灰度传感器是模拟传感器,与Arduino 传感器扩展板v5.0结合使用,可以感知地面或桌面不同的颜色而产生相应的信号,可实现与颜色有相关的互动作品,也可以作为巡线小车的巡线传感器或者足球机器人的场地灰度识别。电源需要和控制器一致,通常为3.3V或5V。




回复

使用道具 举报

1535#
ID:513258 发表于 2019-8-3 10:18 | 只看该作者
规格参数
工作电压 :3.3V或5V
工作电流 :< 20mA
工作温度范围:-10℃~+70℃
探测分辨率:10%
接口类型:模拟信号输出
尺寸大小:24mm x 21mm
重量大小:3g



回复

使用道具 举报

1536#
ID:513258 发表于 2019-8-3 10:52 | 只看该作者
模块电原理图



回复

使用道具 举报

1537#
ID:513258 发表于 2019-8-3 11:08 | 只看该作者
工作原理
灰度传感器包括一个白色高亮发光二极管和一个光敏电阻,由于发光二极管照射到灰度不同的纸张上返回的光是不同的,光敏电阻接收到返回的光,根据光的强度不同,光敏电阻的阻值也不同,从而实现灰度值的测试。基于半导体的光电效应原理所开发的光线与灰度传感器,其主要部件为光电晶体管。在有效的检测距离内,发光二极管发出白光,照射在检测面上,检测面反射部分光线,光电晶体管电阻随光的强度增加而减小,通过和电阻串联,输出电阻的分压值,便能将变化的光信号变换为变化的电气信号,并从模拟口输出,板上的LED可以用来调试。例如:LED的光照在不同颜色的材料上,通过观察光传感器读取的值的范围,来制作颜色识别器或者循迹小车。




回复

使用道具 举报

1538#
ID:513258 发表于 2019-8-3 11:22 | 只看该作者
编程原理
灰度传感器共引出三个引脚,分别是电源正Vcc、电源地GND、信号端OUT,实际使用时可以直接将传感器连接到 Arduino 控制器的模拟接口,例如模拟口 A0,给 Arduino 通电后,传感器白色高亮 LED 亮起,将传感器扣放在灰度不同的纸张上,通过 Arduino 控制器自带的 AD 转换进行数据的读取,然后通过串口打印出测量的模拟量即可。

发光二极管与1K电阻串联,发光二极管作为光源,照射在检测物体上,1K电阻起限流作用。光敏电阻与10K电阻串联,光敏电阻具有光越强阻值越小的特性。当发光二极管照在白色物体上时,白色物体反射所有光,亮度强,光敏电阻阻值小,分压小,out点输出的电压值高;当发光二极管照在黑色物体上时,黑色物体吸收所有光,亮度弱,光敏电阻阻值大,分压大,out点输出的电压值低。



回复

使用道具 举报

1539#
ID:513258 发表于 2019-8-3 11:54 | 只看该作者
  1. /*
  2.   【Arduino】66种传感器模块系列实验(79)
  3.   实验七十九: 模拟灰度传感器 (反射式光电模块)
  4.   OUT——A0 读取串口灰度模拟数值
  5.   板载灯——D13
  6. */

  7. void setup()
  8. {
  9.     Serial.begin(9600);
  10.     pinMode(A0, INPUT);
  11. }

  12. void loop()
  13. {
  14.     int val;
  15.     val=analogRead(0);   
  16.     Serial.println(val,DEC);     
  17.     delay(1000);
  18. }
复制代码


回复

使用道具 举报

1540#
ID:513258 发表于 2019-8-3 12:04 | 只看该作者
程序效果
当你检测到不同灰度值时,反馈回此时的测量值。如下图所示,此图是当灰度传感器检测到85%的灰度值,串口反馈回来的数据示意图。 实测白色(灰度高)数值为800多,黑色(低灰度)数值大约400多。




回复

使用道具 举报

1541#
ID:513258 发表于 2019-8-3 12:10 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1542#
ID:513258 发表于 2019-8-3 13:29 | 只看该作者
  1. /*
  2.   【Arduino】66种传感器模块系列实验(79)
  3.   实验七十九: 模拟灰度传感器 (反射式光电模块)
  4.   OUT——A0
  5.   板载灯——D13
  6.   程序之二,控制板载灯,低灰度时灯暗,反之灯亮
  7. */

  8. int Led = 13;
  9. int buttonpin = A0;
  10. int val;

  11. void setup()
  12. {
  13. pinMode(Led, OUTPUT);
  14. pinMode(buttonpin, INPUT);
  15. }

  16. void loop()
  17. {
  18. val = digitalRead(buttonpin);
  19. if (val == HIGH)
  20. {
  21. digitalWrite(Led, HIGH);
  22. }
  23. else
  24. {
  25. digitalWrite(Led, LOW);
  26. }
  27. }
复制代码


回复

使用道具 举报

1543#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:01 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1544#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:03 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1545#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:04 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1546#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:19 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1547#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:24 | 只看该作者
实验八十: ov7670摄像头模块30W采集拍照模组(替OV7725)

OV7670图像传感器,体积小、工作电压低,提供单片VGA摄像和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制,可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影响数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程。




回复

使用道具 举报

1548#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:36 | 只看该作者
模块参数
30W像素 OV7670 摄像头模组
感光阵列 640X480
IO电压 2.5V to 3.0V(内部LDO给核供电1.8V)
功耗工作 60mW/15fpsVGAYUV
休眠<20μA
温度操作-30℃到70℃
稳定工作 0℃到50℃
输出格式(8位) YUV/YCbCr4:2:2 RGB565/555/444 GRB4:2:2 Raw RGB Data
光学尺寸 1/6"
视场角 67°
最大帧率 30fps VGA
灵敏度 1.3V/(Lux-sec)
信噪比 46 dB
动态范围5 2 dB
浏览模式 逐行
电子曝光 1行到510行
像素面积 3.6 μm x 3.6 μm
暗电流 12 mV/s at 60℃
封装尺寸:3785um*4235um




回复

使用道具 举报

1549#
ID:513258 发表于 2019-8-3 14:59 | 只看该作者
模块功能
1、高灵敏度适合低照度应用
2、低电压适合嵌入式应用
3、标准的SCCB接口,兼容IIC接口
4、支持VGA,CIF,和从CIF到40*30的各种尺寸
5、VarioPixel 子采样方式
6、降噪自动调节
7、ISP具有消除噪音和坏点补偿功能
8、支持闪光灯、LED灯和氙灯
9、支持图像缩放
10、镜头失光补偿
11、50/60Hz自动检测
12、饱和度自动调节(UV调整)
13、边缘增强自动调节
14、自动影响控制功能包括:自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡,自动消除灯光条纹、自动黑电平校准。图像质量控制包括色饱和度、色相、伽玛、锐度和ANTI_BLOOM




回复

使用道具 举报

1550#
ID:513258 发表于 2019-8-3 15:27 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1551#
ID:513258 发表于 2019-8-3 15:39 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1552#
ID:513258 发表于 2019-8-3 16:05 | 只看该作者
引脚定义
3V3-----输入电源电压(推荐使用3.3,5V也可,但不推荐)
GDN-----接地点
SIO_C---SCCB接口的控制时钟(注意:部分低单片机需要上拉控制,和I2C接口类似)
SIO_D---SCCB接口的串行数据输入(出)端(注意:部分低单片机需要上拉控制,和I2C接口类似)
VSYNC---帧同步信号(输出信号)
HREF----行同步信号(输出信号,一般可以不适用,特殊情况使用)
D0-D7---数据端口(输出信号)
RESTE---复位端口(正常使用拉高)
PWDN----功耗选择模式(正常使用拉低)
STROBE—拍照闪光控制端口(正常使用可以不需要)
FIFO_RCK---FIFO内存读取时钟控制端
FIFO_WR_CTR----FIFO写控制端(1为允许CMOS写入到FIFO,0为禁止)
FIFO_OE----FIFO关断控制
FIFO_WRST—FIFO写指针复位端
FIFO_RRST—FIFO读指针复位端




回复

使用道具 举报

1553#
ID:513258 发表于 2019-8-3 18:14 | 只看该作者
OV7670摄像头模块30W采集拍照模组






回复

使用道具 举报

1554#
ID:513258 发表于 2019-8-3 18:31 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1555#
ID:513258 发表于 2019-8-3 18:40 | 只看该作者




回复

使用道具 举报

1556#
ID:513258 发表于 2019-8-3 18:42 | 只看该作者




回复

使用道具 举报

1557#
ID:513258 发表于 2019-8-3 18:46 | 只看该作者




回复

使用道具 举报

1558#
ID:513258 发表于 2019-8-3 18:48 | 只看该作者

回复

使用道具 举报

1559#
ID:347384 发表于 2019-8-3 22:06 | 只看该作者
谢谢楼主,太牛了,排版得非常好。
回复

使用道具 举报

1560#
ID:513258 发表于 2019-8-4 09:19 | 只看该作者
OV7670摄像头模块实验接线图,没找到4.7K电阻,都用10K了。一天之内学习和了解这么多的东西,完全没有头绪,这实验肯定失败的,没想到太复杂了,不抱什么希望试试看吧。



回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

手机版|小黑屋|51黑电子论坛 |51黑电子论坛6群 QQ 管理员QQ:125739409;技术交流QQ群281945664

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表