【Arduino】108種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 13:06

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 13:28

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（54）
實(shí)驗(yàn)五十四：大按鍵點(diǎn)動(dòng)輕觸開關(guān)模塊（高電平輸出）
按鍵開關(guān)接D2
LED 接D13
實(shí)驗(yàn)一，串口簡單計(jì)數(shù)器（按鍵中斷）
在循環(huán)中，我們不斷檢測按鍵是否為高電位
如果為高電位，則計(jì)數(shù)加1；
反之，不做動(dòng)作(繼續(xù)自動(dòng)計(jì)數(shù))
*/
#define anjian 2 //定義按鍵腳
int count=0; //定義初始count值
void setup() {
Serial.begin(9600); //設(shè)置波特率
pinMode(anjian,INPUT); //設(shè)置按鍵腳為輸入模式
}
void loop() {
if(digitalRead(anjian)==HIGH) // 當(dāng)檢測到按鍵按下時(shí)
{
delay(2);
count=count+1; //計(jì)數(shù)加1
}
Serial.println(count); //打印出count值
delay(500); //延時(shí)一段時(shí)間再次檢測
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 13:31

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 14:01

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（54）
實(shí)驗(yàn)五十四：大按鍵點(diǎn)動(dòng)輕觸開關(guān)模塊（高電平輸出）
按鍵開關(guān)接D2
LED 接D13
實(shí)驗(yàn)二，按鍵控制LED亮暗
*/
const int buttonPin = 2;
const int ledPin = 13;
int buttonState = 0;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(buttonPin, INPUT);
}
void loop() {
buttonState = digitalRead(buttonPin);
if (buttonState == HIGH) {
digitalWrite(ledPin, LOW);
} else {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
}
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 14:23

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（54）
實(shí)驗(yàn)五十四：大按鍵點(diǎn)動(dòng)輕觸開關(guān)模塊（高電平輸出）
按鍵開關(guān)接D2
LED 接D13
實(shí)驗(yàn)三，按鍵自鎖控制LED亮暗
*/
int ButtonState;
int ButtonLastState;
int ButtonCounter;
void setup() {
pinMode(13,OUTPUT);
pinMode(2,INPUT_PULLUP);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
ButtonState = digitalRead(2);
if(ButtonState != ButtonLastState)
{
if(ButtonState)
{
Serial.println("off");
ButtonCounter++;
}
else
{
Serial.println("on");
}
delay(100);
}
ButtonLastState = ButtonState;
if(ButtonCounter%2)
{
digitalWrite(13,0);
}
else
{
digitalWrite(13,1);
}
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 14:25

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 14:57

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 14:59

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 16:22

本帖最后由 eagler8 于 2019-7-12 19:17 編輯

實(shí)驗(yàn)五十五：DHT11 溫濕度復(fù)合傳感器模塊（數(shù)字型單總線通信）

溫度
度量物體冷熱的物理量，是國際單位制中7個(gè)基本物理量之一。溫度是物體內(nèi)分子間平動(dòng)動(dòng)能的一種表現(xiàn)形式。分子運(yùn)動(dòng)愈快，即溫度愈高，物體愈熱；分子運(yùn)動(dòng)愈慢，即溫度愈低，物體愈冷。從分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)看，溫度是物體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計(jì)意義。在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，許多物理現(xiàn)象和化學(xué)過程都是在一定的溫度下進(jìn)行的，人們的生活也和它密切相關(guān)。

濕度
濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系，但用數(shù)量來進(jìn)行表示較為困難。對(duì)濕度的表示方法有絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值（重量或體積）等等。日常生活中最常用的表示濕度的物理量使空氣的相對(duì)濕度。用%RH表示。在物理量的導(dǎo)出上相對(duì)濕度與溫度有著密切的關(guān)系。一定體積的密閉氣體，其溫度越高相對(duì)濕度越低，溫度越低，其相對(duì)濕度越高。其中涉及到復(fù)雜的熱力工程學(xué)知識(shí)。

溫濕度與人們生活的關(guān)系
如：冬天溫度為18至25℃，濕度為30%至80%；夏天溫度為23至28℃，濕度為30%至60%。在此范圍內(nèi)感到舒適的人占95%以上。在裝有空調(diào)的室內(nèi)，室溫為19至24℃，濕度為40%至50%時(shí)，人會(huì)感到最舒適。如果考慮到溫、濕度對(duì)人思維活動(dòng)的影響，最適宜的室溫度應(yīng)是工作效率高。18℃，濕度應(yīng)是40%至60%，此時(shí)，人的精神狀態(tài)好，思維最敏捷。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 16:40

DHT11
是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 19:33

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 19:35

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 19:55

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 19:59

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 20:01

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 20:49

技術(shù)參數(shù)
供電電壓： 3.3~5.5V DC
輸出：單總線數(shù)字信號(hào)
測量范圍：濕度 20-90%RH，溫度 0~50℃
測量精度：濕度+-5%RH，溫度+-2℃
分辨率：濕度 1%RH，溫度 1℃
長期穩(wěn)定性： <±1%RH/年

注意事項(xiàng)
1、避免在結(jié)露情況下使用
2、長期保存溫度 10-40℃，濕度 60%以下
3、使用時(shí)電源和地接法要正確，以免損壞傳感器

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 20:52

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 20:55

模塊描述
1、可以檢測周圍環(huán)境的濕度和溫度
2、傳感器采用DHT11
3、濕度測量范圍：20%-95%（0度-50度范圍）濕度測量誤差：+-5%
4、溫度測量范圍：0度-50度溫度測量誤差：+-2度
5、工作電壓3.3V-5V
6、輸出形式數(shù)字輸出
7、設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝
8、小板PCB尺寸：3.2cm*1.4cm
9、電源指示燈（紅色）
10、每套重量約為8g

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 21:04

模塊接口說明（3線制）
1 VCC 外接3.3V-5V
2 GND 外接GND
3 DO 小板開關(guān)數(shù)字量輸出接口接單片機(jī)IO口

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 21:08

注意事項(xiàng)
傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品連接方便，可直接插接到Arduino傳感器擴(kuò)展板上。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-11 21:11

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 06:30

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（55）
實(shí)驗(yàn)五十五：DHT11 溫濕度復(fù)合傳感器模塊（數(shù)字型單總線通信）
*/
#include "DHT.h"
#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
dht.begin();
}
void loop() {
delay(2000);
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
Serial.print("Humidity: ");
Serial.println(h);
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(t);
Serial.println(" ℃ ");
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 06:33

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 06:47

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（55）
實(shí)驗(yàn)五十五：DHT11 溫濕度復(fù)合傳感器模塊（數(shù)字型單總線通信）
實(shí)驗(yàn)程序之二
*/
#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("DHTxx test!");
dht.begin();
}
void loop() {
delay(2000);
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
float f = dht.readTemperature(true);
if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
return;
}
float hi = dht.computeHeatIndex(f, h);
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(h);
Serial.print(" %");
Serial.print("\t");
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(t);
Serial.println(" *C ");
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 06:52

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 07:40

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 07:42

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 08:02

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 08:04

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 08:20

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 08:22

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 08:24

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 08:38

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 09:00

實(shí)驗(yàn)五十六： 8路LED流水燈跑馬燈模塊SUNLEPHANT

發(fā)光二極管
簡稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無機(jī)發(fā)光二極管LED。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 09:10

發(fā)光原理
它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦�。�?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻R可用下式計(jì)算：
R=（E－UF）/IF
式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的正常工作電流。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 09:21

LED的優(yōu)點(diǎn)主要有：
1、節(jié)能,比白熾燈節(jié)能80%以上,比節(jié)能燈節(jié)能50%以上。
2、體積小，重量輕，不怕震動(dòng)。
3、光效高，是白熾燈15m/w的8倍，是熒光燈50 Lm/w的2倍多。
4、光色可選擇，LED光源的發(fā)光顏色和色溫都可以靈活應(yīng)用。
5、.方向性好，LED發(fā)光角度可以靈活調(diào)整。
6、環(huán)保：沒有節(jié)能燈所含的汞等有害物質(zhì)。
7、.冷光源無紫外線和紅外線，故沒有熱量，沒有輻射。
8、壽命長,壽命可達(dá)5萬-10萬小時(shí)比傳統(tǒng)光源壽命長10-50倍以上。
9、.響應(yīng)速度快，納秒級(jí)。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 09:29

LED的缺點(diǎn)：
1、散熱問題，LED在電致光的過程中另外一部分能量轉(zhuǎn)化成熱量，如無法及時(shí)散發(fā)出去，PN結(jié)的結(jié)溫將會(huì)升高，加速芯片和封裝樹脂的老化，使芯片失效，影響LED的使用壽命與發(fā)光表現(xiàn)。
2、防水性能差，是戶外使用的一個(gè)致命弱點(diǎn)光源內(nèi)部吸水后內(nèi)部金屬氧化影響輸出或產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、熒光粉吸潮變色,光色漂移。
3、成本較高.光源.散熱器.電源.高透燈罩/透鏡/反射罩.四者成本集體推高LED成本。
4、需要驅(qū)動(dòng)器提供恒流電源，驅(qū)動(dòng)器壽命是影響燈具壽命的重要因素。
5、半導(dǎo)體器件，對(duì)靜電影響比較敏感，易被靜電擊穿PN結(jié)導(dǎo)致漏電流或死燈。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 09:41

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 09:48

發(fā)光二極管特性
1、極性
發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應(yīng)接電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。
LED單向?qū)ㄐ�，LED只能往一個(gè)方向?qū)ǎㄍ姡�，叫作正向偏置（正向偏壓），�?dāng)電流流過時(shí)，電子與空穴在其內(nèi)復(fù)合而發(fā)出單色光，這叫電致發(fā)光效應(yīng)，而光線的波長、顏色跟其所采用的半導(dǎo)體材料種類與摻入的元素雜質(zhì)有關(guān)。具有效率高、壽命長、不易破損、開關(guān)速度高、高可靠性等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點(diǎn)。白光LED的發(fā)光效率，在近幾年來已經(jīng)有明顯的提升，同時(shí)，在每千流明的購入價(jià)格上，也因?yàn)橥度胧袌龅膹S商相互競爭的影響，而明顯下降。雖然越來越多人使用LED照明作辦公室、家具、裝飾、招牌甚至路燈用途，但在技術(shù)上，LED在光電轉(zhuǎn)換效率(有效照度對(duì)用電量的比值)上仍然低于新型的熒光燈，是國家以后發(fā)展民用的去向。

2、適合做光源與信號(hào)顯示器
與白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是：工作電壓很低（有的僅一點(diǎn)幾伏）；工作電流很�。ㄓ械膬H零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。由于有這些特點(diǎn)，發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源，在許多電子設(shè)備中用作信號(hào)顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管，每個(gè)數(shù)碼管可顯示0～9，10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字以及A，B，C，D，E，F(xiàn)等部分字母（必須區(qū)分大小寫）。

3、主要參數(shù)
LED的光學(xué)參數(shù)中重要的幾個(gè)方面就是：光通量、發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度、光強(qiáng)分布、波長。

4、發(fā)光效率和光通量
發(fā)光效率就是光通量與電功率之比，單位一般為lm/W。發(fā)光效率代表了光源的節(jié)能特性，這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

5、發(fā)光強(qiáng)度和光強(qiáng)分布
LED發(fā)光強(qiáng)度是表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱，由于LED在不同的空間角度光強(qiáng)相差很多，隨之而來我們研究了LED的光強(qiáng)分布特性。這個(gè)參數(shù)實(shí)際意義很大，直接影響到LED顯示裝置的最小觀察角度。比如體育場館的LED大型彩色顯示屏，如果選用的LED單管分布范圍很窄，那么面對(duì)顯示屏處于較大角度的觀眾將看到失真的圖像。而且交通標(biāo)志燈也要求較大范圍的人能識(shí)別。

6、波長
對(duì)于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良，而且要注意到紅、黃、藍(lán)、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。因?yàn)樵谠S多場合下，比如交通信號(hào)燈對(duì)顏色就要求比較嚴(yán)格，不過據(jù)觀察我國的一些LED信號(hào)燈中綠色發(fā)藍(lán)，紅色的為深紅，從這個(gè)現(xiàn)象來看我們對(duì)LED的光譜特性進(jìn)行專門研究是非常必要而且很有意義的。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-12 10:22

直針8路流水燈、跑馬燈模塊單片機(jī)外擴(kuò)模塊

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