标题: 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真) [打印本页]

作者: eagler8    时间: 2019-5-9 23:04
标题: 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)
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。




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


作者: eagler8    时间: 2019-5-9 23:05
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-8 06:27 编辑




作者: eagler8    时间: 2019-5-9 23:05





作者: eagler8    时间: 2019-5-10 15:22
手头上的部分模块也来拿出来晒晒......





作者: eagler8    时间: 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。





作者: eagler8    时间: 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。





作者: eagler8    时间: 2019-5-10 15:51
其实干簧管的工作原理并不复杂













作者: eagler8    时间: 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。

作者: eagler8    时间: 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。









作者: eagler8    时间: 2019-5-10 16:01
干簧管传感器接到标准LM393小板上,电原理图





作者: eagler8    时间: 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。





作者: eagler8    时间: 2019-5-10 16:05
尝试用仿真软件做了个Arduino实验接线示意图





作者: eagler8    时间: 2019-5-10 16:05
实际实验的示意图




作者: eagler8    时间: 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。


作者: eagler8    时间: 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。





作者: eagler8    时间: 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。





作者: eagler8    时间: 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:

  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(1)
  3.     ---干簧管传感器模块
  4. */

  5. void setup()
  6. {
  7.     pinMode(3,INPUT);
  8.     pinMode(13,OUTPUT);
  9. }

  10. void loop() {
  11.   if (digitalRead(3)) {
  12.     delay(100);
  13.     digitalWrite(13,LOW);
  14.   }
  15.   else {
  16.     digitalWrite(13,HIGH);
  17.   }
  18. }
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。






作者: eagler8    时间: 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




作者: eagler8    时间: 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。









作者: eagler8    时间: 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。





作者: eagler8    时间: 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。






作者: eagler8    时间: 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)








作者: eagler8    时间: 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










作者: eagler8    时间: 2019-5-10 18:46
光敏电阻传感器模块的电原理图





作者: eagler8    时间: 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。






作者: eagler8    时间: 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。






作者: eagler8    时间: 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





作者: eagler8    时间: 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


作者: eagler8    时间: 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






作者: eagler8    时间: 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。










作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:01


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:21


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:22


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:22


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:23


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:23


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:23


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:24


作者: eagler8    时间: 2019-5-11 13:24


作者: eagler8    时间: 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。

作者: eagler8    时间: 2019-5-12 17:25
仿真图









作者: eagler8    时间: 2019-5-12 17:25
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 17:15 编辑



微波雷达感应开关模块检测到人体运动时,触发高电平输出,并延时2-3秒。





  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(3)
  3.     ---微波雷达感应开关模块
  4. */

  5. void setup()
  6. {
  7.     pinMode(3,INPUT);
  8.     pinMode(13,OUTPUT);
  9. }

  10. void loop() {
  11.   if (digitalRead(3)) {
  12.     digitalWrite(13,LOW);
  13.   }
  14.   else {
  15.     digitalWrite(13,HIGH);
  16.     delay(3000);
  17.   }
  18. }
复制代码



实验三:微波雷达感应开关模块实验逻辑流程图






作者: eagler8    时间: 2019-5-12 20:38
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-13 10:15 编辑

实验四:震动传感器模块

手头这模块的实物照片




作者: eagler8    时间: 2019-5-12 20:39
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-13 10:16 编辑

核心是sw-18015p(18010p) 高灵敏震动传感器




作者: soschu    时间: 2019-5-12 21:56
谢谢辛苦排版与整理
作者: eagler8    时间: 2019-5-13 09:37
soschu 发表于 2019-5-12 21:56
谢谢辛苦排版与整理

谢谢鼓励,也是一种学习技术的办法......
作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:14
实验四:震动传感器模块

手头这模块的实物照片




作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:17


作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:18


作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:18


作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:19
滚珠开关也叫钢珠开关,珠子开关,其实都是震动开关的一种只是叫法不一样是通过珠子滚动接触导针的原理来控制电路的接通或者断开的。


简单来说,就如同打开或关掉电灯一样,开关触碰里头的金属板电灯就亮,离开就关,滚珠开关也是利用类似的原理。利用开关中的小珠的滚动,制造与金属端子的触碰或改变光线行进的路线,就能产生导通或不导通的效果。


滚珠开关目前已有许多不同类型的产品,包括角度感应开关、震动感应开关、离心力感应开关、光电式滚珠开关。以往此类型开关以水银开关为主,把水银(汞)当作触击的元件,但自从各国政府陆续禁用水银后,触击元件就为滚珠所取代。


滚珠开关运用层面极广,例如:如胎压监控系统(TPMS)、脚踏车灯、数位相框旋转、 萤幕旋转、视讯镜头翻转、防盗系统等,举凡想侦测物体角度变化、倾倒、移动、震动、旋转的场合,滚珠开关皆适用。





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:20
模块电原理图




作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:20
模块用途:
用于各种震动触发作用,报盗报警,智能小车,电子积木等。
请注意这个模块在感应到小的震动时触发时间会很短,不够驱动继电器,有些人的资料显示可以直接和继电器模块相连,实际运用效果不佳。





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:21
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、小板 PCB 尺寸:3.2cm x 1.4cm
5、输出形式 :数字开关量输出(0 和 1)
6、比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过 15mA
7、高灵敏度震动开关,采用SW-18010P或者SW-18015P 震动传感器。





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 10:22
模块接线(3 线制)
1、 VCC 外接 3.3V-5V 电压(可以直接与 5v 单片机和 3.3v 单片机相连)
2 、GND 外接 GND
3 、DO 小板数字量输出接口(0 和 1)





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:22
模块使用说明:
1、产品不震动时,震动开关呈断开状态,输出端(3脚)输出高电平,红色指示灯(12脚)不亮;
2、产品震动时,震动开关瞬间导通,输出端(3脚)输出低电平,红色指示灯(12脚)亮,并延时2秒;
3、DO输出端与Arduino uno直接相连(指定输入到3脚),通过Arduino uno来检测高低电平,由此来检测环境是否有震动,起到报警作用。


接好 VCC 和 GND,模块电源指示灯会亮,将模块轻放桌面上,调节板上蓝色电位器,直到板上开关指示灯亮,然后稍微回调电位器,让开关指示灯灭,再用手敲打桌面,使震动传感器有震感,此时,开关指示灯再会到亮状态。震动停止,开关指示灯也会灭。这个现象就是说明,震动可以触发模块,从而使开关指示灯点亮。





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:23
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 17:18 编辑

实验四:振动传感器模块实验程序

  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(4)
  3.     ---振动传感器模块
  4. */

  5. void setup()
  6. {
  7.     pinMode(3,INPUT);
  8.     pinMode(12,OUTPUT);
  9. }

  10. void loop() {
  11.   if (digitalRead(3)) {
  12.     digitalWrite(12,LOW);
  13.   }
  14.   else {
  15.     digitalWrite(12,HIGH);
  16.     delay(2000);
  17.   }
  18. }
复制代码






实验四:振动传感器模块实验逻辑流程图





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:23
实验五:热敏电阻温度传感器模块

手头这模块的实物照片









作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:24
热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。


热敏电阻的主要特点是:
①灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;
②工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~-55℃;
③体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;
④使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;
⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;
⑥稳定性好、过载能力强。





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:25
热敏电阻主要应用
热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制,构成RC振荡器稳幅电路,延迟电路和保护电路。在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关,因此在流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性,制成专用的检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。













作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:25








作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:26
模块使用说明:
1、热敏电阻模块对环境温度很敏感,一般用来检测周围环境的温度;
2、通过对电位器的调节,可以改变温度检测的阀值(即控制温度值),如需要控制环境温度为50度时,模块则在相应环境温度调到其绿灯亮,DO则输出低电平,低于此设定温度值时,输出高电平,绿灯不亮;
3、DO输出端可以与Arduino uno数字3脚直接相连,通过Arduino uno来检测高低电平,由此来检测环境的温度改变;
4、DO输出端也能直接驱动继电器模块,由此可以组成一个温控开关,控制相关设备的工作温度,也可以接风扇用来散热等;
5、本模块的温度检测范围为20-80摄氏度;
6、本模块也可以换成带有线的温度传感器,用于水温,水箱等的控制
7、小板模拟量输出AO可以和Arduino uno模拟输入A0端相连,通过AD转换,可以获得环境温度更精准的数值。

作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:26





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:27
模块电原理图




作者: eagler8    时间: 2019-5-13 15:29
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 17:41 编辑

实验五:热敏电阻温度传感器模块实验程序





  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(4)
  3.     ---振动传感器模块
  4. */

  5. void setup()
  6. {
  7.     pinMode(3,INPUT);
  8.     pinMode(12,OUTPUT);
  9. }

  10. void loop() {
  11.   if (digitalRead(3)) {
  12.     digitalWrite(12,LOW);
  13.   }
  14.   else {
  15.     digitalWrite(12,HIGH);
  16.     delay(2000);
  17.   }
  18. }
复制代码






实验五:热敏电阻温度传感器模块实验逻辑流程图






作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:02
实验六:KY-038高感度声音传感器模块


模块的实物照片








作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:22
声音传感器的作用相当于一个话筒(麦克风)。它用来接收声波,显示声音的振动图象,但不能对噪声的强度进行测量。传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压,经过A/D转换被数据采集器接受,并传送给Arduino uno。









作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:43
模块用途:
声音感应检测


模块有2个输出:
1、AO,模拟量输出,实时输出麦克风的电压信号
2、DO,当声音强度到达某个阀值时,输出高低电平信号【阀值-灵敏度可以通过电位器调节】










作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:46
模块电原理图





作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:49
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,实时麦克风电压信号输出
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,驻极体电容式麦克风(ECM)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
9、可以检测周围环境的声音强度,使用注意:此传感器只能识别声音的有无(根据震动原理)不能识别声音的大小或者特定频率的声音。






作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:51
模块使用说明:
1.声音模块对环境声音强度最敏感,一般用来检测周围环境的声音强度。
2.模块在环境声音强度达不到设定阈值时,OUT输出高电平,当外界环境声音强度超过设定阈值时,模块OUT输出低电平;
3.小板数字量输出OUT可以与Arduino uno直接相连,通过单片机来检测高低电平,由此来检测环境的声音;
4.小板数字量输出OUT能直接驱动继电器模块,由此可以组成一个声控开关。






作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:56
数字输出




作者: eagler8    时间: 2019-5-13 19:58
模拟输出





作者: Mhyde    时间: 2019-5-13 22:23
很Nice 的知识普及谢谢楼主
作者: eagler8    时间: 2019-5-14 08:01
Mhyde 发表于 2019-5-13 22:23
很Nice 的知识普及谢谢楼主

谢谢鼓励,也在学习过程中

作者: eagler8    时间: 2019-5-14 13:27
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 17:52 编辑

Arduino实验代码
1. 数字输出依旧比较简单

  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(6)
  3.     ---KY-038高感度声音传感器模块
  4. */

  5. void setup() {
  6.   pinMode(3,INPUT);
  7.   pinMode(12,OUTPUT);
  8. }

  9. void loop() {
  10.   if (digitalRead(3)) {
  11.     digitalWrite(12, LOW);
  12.   }
  13.   else {
  14.     digitalWrite(12, HIGH);
  15.     delay(2000);
  16.   }
  17. }
复制代码



作者: eagler8    时间: 2019-5-14 13:43
实验思路——声音感应器模块DO端,接到Arduino uno数字口3脚,当环境声音强度达不到设定阈值时,DO输出高电平,12脚LED低电平灯灭;当环境声音强度超过设定阈值时,DO输出低电平,12脚LED高电平灯亮。





作者: eagler8    时间: 2019-5-14 14:14
图形编程





作者: eagler8    时间: 2019-5-14 15:42
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-14 16:21 编辑




作者: eagler8    时间: 2019-5-14 15:43
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-14 17:42 编辑

尝试做的逻辑流程图




作者: eagler8    时间: 2019-5-15 14:00
实验七:旋转电位器模块





作者: eagler8    时间: 2019-5-15 14:05
电位器实际上就是可变电阻器,由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系得输出电压,因此称之为电位器。通常被制造成不管使用多久均能维持原有的特性,若当位置传感器使用,电位计可以是直线或旋转式位置传感器。电位计输出一个电压值,其正比于沿着可变电阻器之滑动器的位置。因为温度变化、磨耗及滑动器与可变电阻器之间的污垢均会造成电阻变化,影响电位计的精度,因此,电位计有太低的准确度。由于材料的发展,特别是在导电性塑料,使得电位计在使用很长时间后仍可以维持原有特性,同时也改进它们的性能。





作者: eagler8    时间: 2019-5-15 14:08
电位器实际上就是可变电阻器,由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系得输出电压,因此称之为电位器。通常被制造成不管使用多久均能维持原有的特性,若当位置传感器使用,电位计可以是直线或旋转式位置传感器。电位计输出一个电压值,其正比于沿着可变电阻器之滑动器的位置。因为温度变化、磨耗及滑动器与可变电阻器之间的污垢均会造成电阻变化,影响电位计的精度,因此,电位计有太低的准确度。由于材料的发展,特别是在导电性塑料,使得电位计在使用很长时间后仍可以维持原有特性,同时也改进它们的性能。





作者: eagler8    时间: 2019-5-15 14:12
电位器的主要参数有标称阻值、额定功率、分辨率、滑动噪声、阻值变化特性、耐磨性、零位电阻及温度系数等。
1、电位器的标称阻值和额定功率
2、电位器上标注的阻值叫标称阻值。
3、电位器的额定功率是指在直流或交流电路中,当大气压为87~107kPa,在规定的额定温度下。














作者: eagler8    时间: 2019-5-15 15:02
实验仿真电路图









作者: eagler8    时间: 2019-5-15 15:12
本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 18:20 编辑

实验说明:旋转电位器接入Arduino uno 的模拟端口A0,模拟量输出0-5V电压,控制3脚的LED灯从0-235,平滑暗至亮转换。

  1. /*
  2.   【Arduino】37种传感器模块系列实验(7)
  3.     ---旋转电位器模块
  4. */

  5. void setup() {
  6.   Serial.begin(9600);
  7.   pinMode(A0,INPUT);
  8.   pinMode(3,OUTPUT);
  9. }

  10. void loop() {
  11.   analogWrite(3, (map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 235)));
  12.   Serial.println((map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 235)));
  13.   delay(200);
  14. }
复制代码





作者: eagler8    时间: 2019-5-15 15:26
图形编程如图





作者: eagler8    时间: 2019-5-15 16:06
串口接收到的实验数据








作者: eagler8    时间: 2019-5-28 20:38
实验八:湿度传感器模块


湿敏电阻是一种对环境温度敏感的元件,它的电阻值能随着环境的相对温度变化而变化。 湿敏电阻器在电路中的文字符号用字母“R”或“RS”表示,其电路图形符号如下。



作者: eagler8    时间: 2019-5-28 20:54
工作原理
表示空气湿度的方法一般有两种,即绝对湿度和相对湿度绝对湿度是指空气中含水置的绝对值,可用空气中水蒸气的分压来表示。相对湿度是指空气中的水蒸气压与同一温度下的饱和蒸气压之比,用百分数表示。一般常用相对湿度来表征空气的干湿程度。湿敏元件是指对相对湿度敏感的元件,它可以是湿敏电阻器,也可以是湿敏电容器或其它元件。但目前研究得较多的是湿敏电阻器。


湿敏元件一般应满足以下要求:灵敏度高I元件随湿度而变化的物理罱在0〜100%的相对湿度范围内能有规则地重复变化>响应速度快;与温度依赖关系小;能在高温和低温的环境中使用>对湿度以外的各种气氛不灵敏;滞后效应小;小型;制作容易,使用方便,不易损坏,价廉等等。 测量湿度的方法一般用毛发湿度计和千湿球湿度计,由于它们对湿度的变化反应较慢,并还有其它一些缺点,因此湿度自动控制和探空气球等方面不宜使用。而湿敏电阻器具有测量精度较髙并便于使用等优点,所以被广泛应用于各种湿度测量和控制系统中。


湿敏电阻器是一种电阻值随环境相对湿度的变化而改变的敏感元件。它主要由感湿层、电极和具有一定机械强度的绝缘基体组成。感湿层在吸收了环境的水分后,引起两电极间阻值的变化,这样就能直接将相对湿度变换成电阻值。 湿敏电阻器按感湿层所用的材料有很多种,如有氯化裡湿敏电阻器、碳湿敏电阻器、氧化物湿敏电阻器、硫酸钙、獠化物、碘化物、偏磷酸盐等湿敏电阻器和发光湿敏电阻器等。






作者: eagler8    时间: 2019-5-28 21:44


作者: eagler8    时间: 2019-5-28 21:44


作者: eagler8    时间: 2019-5-28 21:45


作者: eagler8    时间: 2019-5-28 21:45


作者: eagler8    时间: 2019-5-28 21:48
本帖最后由 eagler8 于 2019-5-29 16:13 编辑

HR202L小片式湿敏电阻是采用有机高分子材料的一种新型的湿度敏感元件,感湿范围宽,长期使用性能稳定,可以应用于仓储、车厢、居室内空气质量控制、楼宇自控、医疗、工业控制系统及科研领域等广泛的应用。


基本参数
定额电压:1.5V AC (Max,正弦波)
定额功率:0.2mW (Max,正弦波)
工作频率:500Hz~2kHz
使用温度:0~60℃
使用湿度:95%RH以下(非结露)
湿滞回差:≤2%RH
响应时间:吸湿, ≤20S;脱湿≤40S
稳定性:≤1%RH/年
湿度检测精度:≤±5%RH
相对湿度
条件:at25℃ 1kHz 1V AC (正弦波)
湿度: 60%RH
中心值:31 KΩ
阻抗值范围:19.8~50.2 KΩ
湿度检测精度:±5%RH。





作者: eagler8    时间: 2019-5-29 15:37
模块用途:
湿度检测,湿度传感器,环境湿度检测






作者: eagler8    时间: 2019-5-29 15:43
模块电原理图





作者: eagler8    时间: 2019-5-29 15:48
模块特色:
1、工作电压 3.3V-5V
2、设有固定螺栓孔,方便安装
3、配电位器调节温度检测阀值
4、使用宽电压 LM393 比较器
5、采用优质 HR202 湿敏传感器
6、小板 PCB 尺寸:3.2cm x 1.4cm
7、比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过 15mA
8、输出形式 :数字开关量输出(0 和 1)或和AO模拟电压输出(4线)






作者: eagler8    时间: 2019-5-29 16:06
常见的应用电路

















作者: eagler8    时间: 2019-5-29 16:17
模块接线(3 线制)


1 VCC 外接 3.3V-5V
2 GND 外接 GND
3 DO 小板数字量输出接口(0 和 1)














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