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楼主: eagler8
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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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ID:513258 发表于 2019-6-14 16:08 | 显示全部楼层
特殊说明:此激光头发射的是红色激光束,即平行光束。只有在有雾或者有其他介质的前提下才能看到微弱的红线,而在通常情况下看到的是一个红点。


特别注意:不要对着人的眼睛。


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ID:513258 发表于 2019-6-14 16:24 | 显示全部楼层
  1. /*
  2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验(21)
  3.    实验二十一:激光头传感器模块(KY-008)
  4. */

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

  9. void loop()
  10. {
  11.   digitalWrite(13, HIGH);   
  12.   delay(1000);              
  13.   digitalWrite(13, LOW);   
  14.   delay(1000);              
  15. }
复制代码


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ID:513258 发表于 2019-6-14 16:45 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 16:45 | 显示全部楼层
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ID:561874 发表于 2019-6-14 17:03 | 显示全部楼层
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,是我多年来的一个心愿。目前手头已有五十多种了,还在不断收集过程中..
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ID:513258 发表于 2019-6-14 17:09 | 显示全部楼层
实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)


MAX7219
是美国MAXIM 公司推出的多位LED 显示驱动器,采用3 线串行接口传送数据,可直接与单片机接口连接,用户能方便修改其内部参数,以实现多位LED 显示。它内含硬件动态扫描电路、BCD译码器、段驱动器和位驱动器。此外,其内部还含有8X8 位静态RAM,用于存放8 个数字的显示数据。显然,它可直接驱动64 段LED点阵显示器。当多片MAX7219 级联时,可控制更多的LED 点阵显示器。显示的数据通过单片机数据处理后,送给MAX7219 显示。


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ID:513258 发表于 2019-6-14 17:16 | 显示全部楼层
串行输入/输出共阴极显示驱动器
MAX7219/MAX7221是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示,也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。其上包括一个片上的B型BCD编码器、多路扫描回路,段字驱动器,而且还有一个8*8的静态RAM用来存储每一个数据。 只有一个外部寄存器用来设置各个LED的段电流。 MAX7221与SPI?、 QSPI?以及 MICROWIRE?相兼容,同时它有限制回转电流的段驱动来减少EMI(电磁干扰)。 一个方便的四线串行接口可以联接所有通用的微处理器。 每个数据可以寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219/MAX7221同样允许用户对每一个数据选择编码或者不编码。 整个设备包含一个150μA的低功耗关闭模式,模拟和数字亮度控制,一个扫描限制寄存器允许用户显示1-8位数据,还有一个让所有LED发光的检测模式。


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ID:513258 发表于 2019-6-14 17:20 | 显示全部楼层
MAX7219内部结构图


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ID:513258 发表于 2019-6-14 17:45 | 显示全部楼层
作为一块专用的LED显示驱动芯片,MAX7219能够以动态形式驱动8位数码显示器。还可以用 n 片MAX7219进行级连,以驱动8 * n位数码显示。MAX7219与数码显示器的之间的电路极为简单,几乎连限流电阻都不用。MAX7219与单片机之间也仅仅需要连接3条引线。当单片机把数据送到MAX7219后,它就可以独立的进行动态扫描显示,无需单片机再进行干预。对于单片机来说,这些数码显示器,看起来似乎都是在进行静态显示,可以说是驱动多位数码显示器的最佳选择。


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ID:513258 发表于 2019-6-14 18:09 | 显示全部楼层
MAX7219各引脚的功能:
DIN:串行数据输入端
DOUT:串行数据输出端,用于级连扩展
LOAD:装载数据输入
CLK:串行时钟输入
DIG0~DIG7:8位LED位选线,从共阴极LED中吸入电流
SEG A~SEG G DP     7段驱动和小数点驱动
ISET:  通过一个10k电阻和Vcc相连,设置段电流


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ID:513258 发表于 2019-6-14 18:13 | 显示全部楼层
技术参数:
种类: LED显示驱动器
系列: MAX7219
数位数量: 8
片段数量: 64
安装风格: SMD/SMT
封装 / 箱体: SOIC-Wide-24
工作电源电压: 4 V to 5.5 V
电源电流— 大值: 330 mA
小工作温度: - 40 C
大工作温度: + 85 C
封装: Reel或Tube
高度: 2.35 mm
长度: 15.6 mm
产品: LED Display Drivers
宽度: 7.6 mm
高电平输出电流: - 2 mA
低电平输出电流: 5 mA
Pd-功率耗散: 941 mW
工厂包装数量: 1000
零件号别名: MAX7219
单位重量: 734.500 mg


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ID:513258 发表于 2019-6-14 18:16 | 显示全部楼层
功能特点:
1 10MHz连续串行口
2 独立的LED段控制
3 数字的译码与非译码选择
4 150μA的低功耗关闭模式
5 亮度的数字和模拟控制
6 高电压中断显示
7 共阴极LED显示驱动
8 限制回转电流的段驱动来减少EMI(MAX7221)
9 SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口(MAX7221)
10 24脚的 DIP和 SO 封装


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ID:513258 发表于 2019-6-14 19:02 | 显示全部楼层
MAX7219的几个应用电路


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ID:513258 发表于 2019-6-14 19:06 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 19:39 | 显示全部楼层
MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)


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ID:513258 发表于 2019-6-14 19:45 | 显示全部楼层
模块参数:
1.单个模块可以驱动一个8*8共阴点阵
2.模块工作电压:5V
3.模块尺寸:长5厘米X宽3.2厘米X高1.5厘米
4.带4个固定螺丝孔,孔径3mm,可使用M3铜柱固定
5.模块带输入输出接口,支持多个模块级联
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ID:513258 发表于 2019-6-14 19:49 | 显示全部楼层
模块电原理图


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ID:513258 发表于 2019-6-14 20:07 | 显示全部楼层
8*8 发光管点阵 1088AS
3mm共阴 8X8 高亮 红色


★ 能在低电压、小电流条件下驱动发光
★ 发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高
★ 体积小,重量轻,抗冲击性能好.固态封装,封装方式为灌胶型,稳定性高
★ 寿命长,使用寿命在5万小时以上
★ 可连续扫描驱动各字节
★ 良好的显示效果、视角宽
★ 推荐恒流使用,恒压会出现亮度不均匀现象
★ 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来
★ 焊接温度: 260℃ 停留时间最长5秒
★ 当工作温度高于25℃时,Ifm,ifp和Id必须降低;电流降低率是-036mA/℃(直流驱动),或-0.86mA/℃(脉冲驱动)功耗率是-0.75mW/℃。产品的工作电流不能大于对应工作温度条件Ifm或Ifp的60%。
★ 蓝色,翠绿色,白色请采取防静电措施

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ID:513258 发表于 2019-6-14 20:07 | 显示全部楼层
8*8 发光管点阵 1088AS
3mm共阴 8X8 高亮 红色


★ 能在低电压、小电流条件下驱动发光
★ 发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高
★ 体积小,重量轻,抗冲击性能好.固态封装,封装方式为灌胶型,稳定性高
★ 寿命长,使用寿命在5万小时以上
★ 可连续扫描驱动各字节
★ 良好的显示效果、视角宽
★ 推荐恒流使用,恒压会出现亮度不均匀现象
★ 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来
★ 焊接温度: 260℃ 停留时间最长5秒
★ 当工作温度高于25℃时,Ifm,ifp和Id必须降低;电流降低率是-036mA/℃(直流驱动),或-0.86mA/℃(脉冲驱动)功耗率是-0.75mW/℃。产品的工作电流不能大于对应工作温度条件Ifm或Ifp的60%。
★ 蓝色,翠绿色,白色请采取防静电措施

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ID:513258 发表于 2019-6-14 20:12 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 20:21 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 20:25 | 显示全部楼层
接线方式:
(在IN方向的针脚)
Arduino Uno    ---     MAX7219
5V              <--->              VCC
GND           <--->              GND
12               <--->              DIN
11               <--->              CS
10               <--->              CLK


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ID:513258 发表于 2019-6-14 20:32 | 显示全部楼层
实验接线:
1.模块左边为输入端口,右边为输出端口。
2.控制单个模块时,只需要将输入端口接到单片机
3.多个模块级联时,第1个模块的输入端接单片机,输出端接第2个模块的输入端,第2个模块的输出端接第3个模块的输入端,以此类推...


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ID:513258 发表于 2019-6-14 21:48 | 显示全部楼层
  1. /*
  2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验(22)
  3.    实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)
  4. */

  5. #include <LedControl.h>

  6. int DIN = 12;
  7. int CS =  11;
  8. int CLK = 10;

  9. byte e[8]=     {0x7C,0x7C,0x60,0x7C,0x7C,0x60,0x7C,0x7C};  //E
  10. byte d[8]=     {0x78,0x7C,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7C,0x78};  //D
  11. byte u[8]=     {0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7E,0x7E};  //U
  12. byte c[8]=     {0x7E,0x7E,0x60,0x60,0x60,0x60,0x7E,0x7E};  //C
  13. byte eight[8]= {0x7E,0x7E,0x66,0x7E,0x7E,0x66,0x7E,0x7E};  //8
  14. byte s[8]=     {0x7E,0x7C,0x60,0x7C,0x3E,0x06,0x3E,0x7E};  //S
  15. byte dot[8]=   {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18};  //.
  16. byte o[8]=     {0x7E,0x7E,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7E,0x7E};  //O
  17. byte m[8]=     {0xE7,0xFF,0xFF,0xDB,0xDB,0xDB,0xC3,0xC3};  //M

  18. LedControl lc=LedControl(DIN,CLK,CS,4);

  19. void setup(){
  20. lc.shutdown(0,false);       //启动时,MAX72XX处于省电模式
  21. lc.setIntensity(0,8);       //将亮度设置为最大值
  22. lc.clearDisplay(0);         //清除显示
  23. }

  24. void loop(){
  25.     byte smile[8]=   {0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xA5,0x99,0x42,0x3C};//笑脸
  26.     byte neutral[8]= {0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xBD,0x81,0x42,0x3C};//标准脸   

  27.     printByte(eight);//显示8
  28.     delay(1000);//延时1秒
  29.     printByte(neutral);//显示标准脸
  30.     delay(1000);
  31. }

  32. //点阵显示函数
  33. void printByte(byte character [])
  34. {
  35.   int i = 0;
  36.   for(i=0;i<8;i++)
  37.   {
  38.     lc.setRow(0,i,character[i]);
  39.   }
  40. }
复制代码


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ID:513258 发表于 2019-6-14 22:24 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 22:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-14 22:30 编辑

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ID:513258 发表于 2019-6-14 22:31 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 22:31 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-14 22:31 | 显示全部楼层
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ID:513258 发表于 2019-6-15 07:40 | 显示全部楼层
hjx7671 发表于 2019-6-14 17:03
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,是我多年来的一个心愿。 ...

谢谢鼓励,我也不知道能否坚持下去,比预料的困难许多.......
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ID:513258 发表于 2019-6-15 07:47 | 显示全部楼层
Arduino 系列传感器和模块实验目录清单:
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: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
148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)

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ID:513258 发表于 2019-6-15 13:15 | 显示全部楼层
实验二十三:NE555频率可调脉冲发生器模块(方波占空比50%简版)


NE555
NE555 (Timer IC)为8脚时基集成电路,大约在1971年由Signetics Corporation发布,在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC,在往后的40年中非常普遍被使用,且延伸出许多的应用电路。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:02 | 显示全部楼层
内部结构图


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:06 | 显示全部楼层
主要特点
1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。
2.它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑电路配合,也就是它的输出电平及输入触发电平,均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。
3.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。
4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。
5.静态电流 最大值 VCC = 5 V, RL = ∞ =6mA VCC =15 V, RL = ∞ =15mA。

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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:10 | 显示全部楼层
引脚位
Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出脚位,移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当Pin3为低电平时,Pin7对地为低阻态(对地导通),当Pin3为高电平时,Pin7对于为高阻态
Pin 8 (V +) -这是555计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:14 | 显示全部楼层
主要参数:
•供应电压4.5-18V
•供应电流3-6 mA
•输出电流225mA (max)
•上升/下降时间100 ns


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:18 | 显示全部楼层
相关应用
NE555的作用范围很广,但一般多应用于单稳态多谐振荡器(Monostable Multivibrator)及无稳态多谐振荡器(Astable Multivibrator)。
下面是NE555的典型应用电路


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:23 | 显示全部楼层
555脉冲发生器模块
1、板载NE555芯片
2、单路信号输出,输出占空比约为百分之五十的方波
3、板载可调电阻,调节阻值可以控制输出频率
4、板载电源指示灯
5、工作电压:5~12V
6、板子尺寸:29(mm)x12(mm)


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:28 | 显示全部楼层
适用范围:
1.用作方波信号发生器,产生方波信号供实验开发使用。
2.用来产生驱动步进电机驱动器的方波信号。
3.产生可调脉冲供MCU使用。
4.产生可调脉冲,控制相关的电路。


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ID:513258 发表于 2019-6-15 15:31 | 显示全部楼层
模块接线
1脚 为电源+ VCC
2脚 为输出 OUT(频率)
3脚 为电源- GND

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