【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 2019-6-4 17:10

模块参数
1、工作电压：3.3V-5V（DC）
2、模块接口：3PIN
3、输出信号：数字开关信号

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 17:20

模块接线
1、GND 接电源负极（板示-）
2、VCC 接电源正极3.3-5V
3、DO TTL开关信号输出（板示S）

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 17:33

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 17:52

仿真示意图

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 17:58

实验示意图

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 18:05

实验说明
敲击传感器模块和数字13 接口自带LED 搭建简单电路，制作敲击闪光器。利用数字13 接口自带的LED，将敲击传感器接入数字3接口，当敲击传感器感测到有敲击信号时，LED 闪烁发光。
A0 (2).jpg

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 19:00

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 18:41 编辑

敲击传感器实验源代码：

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（10）
---敲击传感器模块（KY-031 ）
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13, HIGH);
}
else {
digitalWrite(13, LOW);
}
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 19:03

ID:513258 · 发表于 2019-6-4 19:31

Arduino 系列传感器实验目录清单：
5楼       实验一：干簧管传感器模块
18楼    实验二：光敏电阻传感器模块
30楼    实验三：微波雷达感应开关模块
43楼    实验四：震动传感器模块
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 ）

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 13:33

实验十一：金属触摸传感器模块KY-36

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 13:43

相关的应用电路

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 14:24

模块接口说明（4 线制）
1、AO 小板模拟信号输出（电压信号）
2、GND 接电源负极
3、VCC 接电源正极 3.3-5V
4、DO TTL 开关信号输出（0和1）

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 14:40

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-5 16:18 编辑

04-通用393.jpg

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 14:42

模块特点：
1、使用5v直流电源供电（工作电压3.3V-5V）
2、有模拟量输出AO，实时电压信号输出
3、有阀值翻转电平输出DO，高/低电平信号输出（0和1）
4、具有高灵敏度，金属触摸传感器
5、通过电位计调节灵敏度（图中蓝色数字电位器调节）
6、有电源指示灯，比较器输出有指示灯
7、设有3mm固定螺栓孔，方便安装
8、小板PCB尺寸：3.2cm * 1.7cm

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 16:06

实验说明：
用金属触摸模块和数字13 接口自带LED 搭建简单电路，制作触摸提示灯；利用数字13 接口自带的LED，将金属触摸传感器DO端接入数字3接口，当手指触摸金属触摸传感器前面黑色圆柱体上面的金属丝后，则感测到有触摸信号，模块上红色指示灯亮，13脚LED 亮，反之则灭，测试触摸灵敏度挺高的。

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 16:12

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 18:47 编辑

实验代码

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（11）
---金属触摸传感器模块KY-36
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
}
else {
digitalWrite(13, LOW);
}
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 16:17

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 18:16

实验十二：线性霍尔磁力传感器模块

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 18:31

霍尔效应
所谓霍尔效应，是电磁效应的一种，指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）发现的。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。霍尔效应使用左手定则判断。

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 18:44

霍尔元件工作原理
　　利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。霍尔电位差UH的基本关系为：

　　UH=RHIB/d （1）

　　RH=1/nq（金属）（2）

　　式中RH—霍尔系数；n—单位体积内载流子或自由电子的个数；q—电子电量；I—通过的电流；B—垂直于I的磁感应强度；d—导体的厚度。

　　对于半导体和铁磁金属，霍尔系数表达式和式（2）不同，此处从略。由于通电导线周围存在磁场，其大小和导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不和被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。

　　若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I，元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度，则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。

　　利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 18:51

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 19:00

霍尔效应的应用
霍尔器件通过检测磁场变化，转变为电信号输出，可用于监视和测量汽车各部件运行参数的变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速等等，并可将这些变量进行二次变换；可测量压力、质量、液位、流速、流量等。霍尔器件输出量直接与电控单元接口，可实现自动检测。如今的霍尔器件都可承受一定的振动，可在零下40摄氏度到零上150摄氏度范围内工作，全部密封不受水油污染，完全能够适应汽车的恶劣工作环境。

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 19:07

一些应用电路

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 19:20

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-29 20:25 编辑

模块电原理图

ID:513258 · 发表于 2019-6-5 19:40

主要芯片：LM393、3144霍尔传感器磁感应探头
工作电压：直流5伏

20 (1).jpg

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 11:04

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 12:20 编辑

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 12:19

模块接口说明
1、GND 接电源负极（标注为-）
2、VCC 接电源正极 3.3-5V
3、DO TTL 开关信号输出（标注为S）
4、一般不使用AO脚

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 12:25

模块特点：
1、具有信号输出指示
2、带安装孔，方便固定安装
3、输出有效信号为低电平
4、灵敏度可调（精调）
5、磁场感应检测灵敏度比较高
6、电路板输出开关量，可以直接接单片机的IO口
7、可用于电机测速、位置检测等场合
z (23).jpg

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 12:52

线性霍尔磁力模块和数字13接口自带LED 搭建简单电路，制作磁场提示灯

利用数字13 接口自带的LED，将线性霍尔磁力传感器接入数字3接口，当线性霍尔传感器感测到有磁场触发信号时，模块指示灯和UNO板载LED 均亮（并延时0.5秒），反之则灭。

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 12:56

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 18:50 编辑

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（12）
---线性霍尔磁力传感器模块
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13,LOW);
}
else {
digitalWrite(13,HIGH);
delay(500);
}
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 12:57

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:05

实验十三：触摸传感器模块

触摸模块
1、工作电压：DC 3-5V
2、主要器件：运放，三极管
3、尺寸：长45mmX宽18mmX高5mm

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:11

该模块是一个基于触摸检测IC（TTP223B）的电容式点动型触摸开关模块。常态下，模块输出低电平，模式为低功耗模式；当用手指触摸相应位置时，模块会输出高电平，模式切换为快速模式；当持续12秒没有触摸时，模式又切换为低功耗模式。可以将模块安装在非金属材料如塑料、玻璃的表面，另外将薄薄的纸片（非金属）覆盖在模块的表面，只要触摸的位置正确，即可做成隐藏在墙壁、桌面等地方的按键。该模块可以让你免除常规按压型按键的烦恼。

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:16

模块参数

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:25

模块特点：
1、点动型：初态为低电平，触摸为高电平，不触摸为低电平(类似轻触按键功能)
2、低功耗
3、供电电源可为2~5.5V DC
4、正反面均可作为触摸面，可替代传统的轻触按键
5、4个M2螺丝定位孔，便于安装

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:33

动作注释：先轻触点动型触摸传感器，再稍长时间按住点动型触摸传感器，则可实现台灯闪亮与长亮；
控制接口：共3个引脚（GND、VCC、SIG），GND为地，VCC为供电电源，SIG为数字信号输出脚；
电源指示灯：绿色LED，上电正确即发亮；
触摸区域：类似指纹的图标内部区域，手指轻轻触摸即可触发。
定位孔：4个M2螺丝定位孔，孔径为2.2mm，使模块便于安装定位，实现模块间组合。

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:39

主要特色；
1、四周有固定安装孔
2、直接可接单片机输IO口
3、抗干扰能力强
4、连接单片机，实现触摸开关功能
5、可单独控制一块的继电器模块
6、寿命长可连续工作
7、是标准2.54mm排针做输入输出连接

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:47

仿真示意图

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 15:50

实验示意图

ID:513258 · 发表于 2019-6-6 16:10

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（13）
---触摸传感器模块
*/
void setup()
{
pinMode(2,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(2)) {
delay(100);
digitalWrite(13,HIGH);
}
else {
digitalWrite(13,LOW);
}
}

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