【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

元件材质
1 带引线铜帽 黄铜管镀镍、引线为红铜镀锡
2 导针 黄铜底层镀镍-表层镀金
3 滚珠 不锈钢珠镀银或镀金
4 热收缩管 PE热收缩管/PET热收缩管
5 封口胶粒 PC

性能介绍
1、SW-420为单滚轴型全方位感应触发开关,本产品可全方产感应不同方向的振动、倾斜。
2、震动开关产品当向导电端（银色引脚端A）倾斜、倾斜角大于15度時，为开路OFF状态，当产品水平状态发生倾斜改变，触发端（镀金引脚端C）低于水平倾斜角大于于15度角時，为闭路ON状态。水平放置时，晃动可易触发。而银色脚向下时，晃动不易触发。 适用小电流电路的倾斜、震动感应触发。
3、震动开关本规格产品为完全密封式封裝，可防水、防尘。
4、震动开关在正常使用状态下，开关寿命可达10万次 。

常闭型SW-420震动开关传感器模块用途：
用于各种震动触发作用，报盗报警，智能小车，地震报警，摩托车报警等。
本模块与常开型震动传感器模块相比，震动触发的时间更长，可以驱动继电器模块

电原理图

模块特色：
1、采用ＳＷ-420常闭型震动传感器
2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA
3、工作电压3.3V-5V
4、输出形式 ：数字开关量输出（0和1）
5、设有固定螺栓孔，方便安装
6、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm
7、使用宽电压LM393比较器

模块接口说明（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）
注意：正确接线！切勿将正负接反，使板子电子器件烧毁

模块使用说明：

1、产品不震动时，震动开关呈闭合导通状态，输出端输出低电平，绿色指示灯亮；

2、产品震动时，震动开关瞬间断开，输出端输出高电平，绿色指示灯不亮；

3、输出端可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境是否有震动，起到报警作用。

实验仿真图

实验示意图

1. /*
   
2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验（19）
   
3.    实验十九：常闭型SW-420震动开关传感器模块
   
4. */
   
5. 
   
6. void setup()
   
7. {
   
8.       pinMode(3,INPUT);
   
9.       pinMode(13,OUTPUT);
   
10. }
    
11. 
    
12. void loop() {
    
13.   if (digitalRead(3)) {
    
14.       digitalWrite(13,HIGH);
    
15.       delay(1000);
    
16.   }
    
17.   else {
    
18.       digitalWrite(13,LOW);  
    
19.   }
    
20. }
    

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待续，还有在后边

实验二十：水银开关传感器模块（KY-017）


水银
汞是化学元素，元素周期表第80位。俗称水银。元素符号Hg，在化学元素周期表中位于第6周期、第IIB族，是常温常压下唯一以液态存在的金属（从严格的意义上说，镓（符号Ga,31号元素）和铯（符号Cs，55号元素）在室温下（29.76℃和28.44℃）也呈液态）。汞是银白色闪亮的重质液体，化学性质稳定，不溶于酸也不溶于碱。汞常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒（慢性）。水银具有良好的导电性和流动性。汞使用的历史很悠久，用途很广泛。 在中世纪炼金术中与硫磺、盐共称炼金术神圣三元素。

水银开关
又称倾侧开关，是电路开关的一种，一般是一个小玻璃泡容器中储存着一小滴水银，容器中多数注入惰性气体或真空。因为重力的关系，水银珠会向容器中较低的地方流去，因为水银是一种导电的液体，如果它同时接触到两个电极，电路便会接通，否则电路断开。因为水银开关的通断与物体的水平角度有关，因此它常被应用在一些自动控制电路当中。


我有五个这开关

工作原理
水银开关的构造很简单。外面是一个密封的圆柱形绝缘壳体，长约30 毫米, 直径约10 毫米。里面装有约五分之一的水银。在壳体的一端固定着从里面引出的两根导线。这就是一个水银开关。因为重力的关系，水银水珠会向容器中较低的地方流去，如果同时接触到两个电极的话，开关便会将电路闭合，开启开关，从而触发后续电路工作。

主要特色
水银是液态，接触面积接触大且稳定，一般来说导通效果更稳定。其电阻在0.02欧以下, 在额定电流下寿命可达几百万次，可用来分合交直流大电流，体积小，灵敏度高，无机械噪音，价格低廉，所以一向是作为自动控制用开关。适用于有尘埃、油、水蒸汽等和有腐蚀性气体的特殊场所，也可以在有爆炸性气体的场所中充当防爆开关使用。玻璃管封装的水银开关的优点是可以从外部观察到它的工作状态，缺点就是容易破碎。

●由密封玻璃管、电极和水银组成；
●通过水银的流动特性来实现电路的通断，自由角度，灵活控制；
●高温烧制，可以做成任何形状；
●广泛应用于水位液位控制、报警装置、检测装置、通讯设备、仪器仪表等领域作信号传递及控制用。

注意事项：
水银对人体及环境均有毒害，故使用水银开关时，请务必小心谨慎，以免破出；在不再使用时，也应该妥善处理。防止水银开关从高处跌落，避免其与硬物接触，或被挤压，导致玻璃泡破裂。

水银开关内部结构图

水银开关应用电路

特别警告：
水银有毒，一旦玻璃泡破裂，请迅速将流出的水银移至室外，切勿与皮肤接触。因为水银开关里面的水银量很少，甚至比普通水银体温计里面的还少，因此在正确使用的情况下，不必担心安全问题。

模块特色：
1、采用高灵敏度水银开关
2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA
3、工作电压3.3V-5V
4、输出形式 ：数字开关量输出（0和1）
5、设有固定螺栓孔，方便安装
6、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm
7、使用宽电压LM393比较器

模块接线：
1.VCC：接电源正
2.GND：接电源负
3.DO:数字量信号输出

模块使用说明：
1、产品不倾斜时，震动开关呈导通状态，输出端输出低电平，绿色指示灯亮；
2、产品倾斜时，震动开关断开状态，输出端输出高电平，绿色指示灯亮；
3、输出端可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境是否有倾斜，起到角度倾斜报警作用！

实验示意场景图

1. /*
   
2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验（20）
   
3.    实验二十：水银开关传感器模块（KY-017）
   
4. */
   
5. 
   
6. void setup()
   
7. {
   
8.       pinMode(3,INPUT);
   
9.       pinMode(13,OUTPUT);
   
10. }
    
11. 
    
12. void loop() {
    
13.   if (digitalRead(3)) {
    
14.       digitalWrite(13,HIGH);
    
15.       delay(1000);
    
16.   }
    
17.   else {
    
18.       digitalWrite(13,LOW);  
    
19.   }
    
20. }

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实验二十一：激光头传感器模块（KY-008）


激光
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是“通过受激辐射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在 1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。原子受激辐射的光，故名“激光”：原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。被引诱（激发）出来的光子束（激光），其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源，激光的单色性好，亮度高，方向性好。


激光应用很广泛，有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。

激光特性
1、定向发光---激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。
2、亮度极高---激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的，而且它是人类创造的。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高，所以能够照亮远距离的物体。
3、颜色极纯---激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米级别，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。
4、能量极大---光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围3.846×10^（14）Hz到7.895×10^（14）Hz。
5、其他特性---首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。

安全防护
在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重。激光器通常都会标示有着安全等级编号的激光警示标签：
第1级 (Class I/1)：通常是因为光束被完全的封闭在内，例如在CD或DVD播放器内。
第2级 (Class II/2)：在正常使用状况下是安全的，这类设备通常功率低于1mW，例如激光指示器。
第3 a/R级 (Class IIIa/3R)：功率通常会达到5mW，注视这种光束几秒钟会对视网膜造成立即的伤害。
以上情况是指在激光直射眼睛的情况下所发生的。如果间接观察激光，任何200W以下的激光的丁达尔效应都不会对眼睛造成影响。

激光头
6.0/6.5激光模组，激光灯，激光头直径为6.0mm或6.5mm，有正负接线柱，工作电压为3.0v或5v，可见光为红光，点状光斑，管体为铜材或塑料，塑料直径为6.8mm,主要用于激光类玩具，发光陀螺,打火机，各种水平仪，地线仪等        


1、工业级模组可用于仪器设备，医疗保健仪，军事鉴伪，安防舞台灯光、工具、U盘、手机、投影、教学、翻页笔、温测（测距仪、扫平仪、标线仪、水平仪）室内装饰等。
2、 亚工业级：可用于美容仪、保健仪、礼品类、消费类产品、工业级替代产品、功率2-5MW，点状光斑  。
3、玩具级：可用于手电筒、陀螺、消费类赠品、礼品玩具类等产品中，功率2-5MW点状光斑。

激光小铜头(红光)
发射功率：150mW
标准尺寸：Φ6*10.5
工作寿命：1000小时以上
光斑模式：点状光斑，连续输出
激光波长：650nm（红色）
出光功率：<5mW
供电电压：5VDC
工作电流：<40mA
工作温度：-36℃～65℃
贮存温度：-36℃～65℃
光点大小：15米处光点为φ10mm~φ15mm


3V 5V 两种 线长些的为5V，短些的为3V
（引线长度：4.5CM)

部分应用：

1、激光笔就是用激光作为指示的一种工具。可以指示的长度比较远，可以代替教鞭等指示工具，也可以在播放幻灯片ppt等使用，作为指示用。

2、电子水平尺：让电机带动光头转动或者扭动，投射成直线在墙壁上，供装修或者张贴年画时做水平参考。

3、微型液晶投影：拆除聚光镜，让激光透过可控制的液晶屏，可以在墙壁产生清晰的投影。

4、远距激光监听器：让激光照射在被偷听的房间玻璃上，然后接收玻璃反射回的激光束，检测出玻璃的振动还原出房间地声音。

5、远距光控防盗报警器：在需要保护的鱼塘或者西瓜田的一角装上激光发射管和光敏电阻，在另外三个角装上反面镜，就形成了防护区。

6、远距激光无线通信：运用一对激光收发装置分别在两间较远的房顶互相对着，运用单片机的串行通信协议就可以收发文件，甚至联网，等等。

几个应用电路

几个应用电路

激光头传感器模块（KY-008）


工作电压： 5V  
规格： 15*24 mm  
光源波长： 650 nm  
重量： 2.2 g  

注意事项(5伏激光产品):
一：激光的电压最高5v.不要超过5V电压。
二；电流都是40MA以下。
三：红线是正级，另一根就是负级。
四；通电时请注意二根线不要相互碰撞。
五：最好是3节5号电池供电，其他方式供电我们  也不清除，也没法保证。以4.5V电压供电是最好的方式，其他的供电方式，是不能保证产品在通电的情况下完好无损。
六：通电时请注意下激光头外表的发热情况，适当的冷却温度。
七：切误7号电池供电以防损坏。
重要说明(５Ｖ激光以３Ｖ－５Ｖ电压都能供电)

模块接线
1脚 为电源+ VCC
2脚 为输出 OUT（S）
3脚 为电源- GND