【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 11:39

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 11:51

模塊電原理圖

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 12:14

校準代碼
1.在正式檢測土壤濕度前，需要有一個校準過程。
2.上傳校準代碼至Arduino主控板
3.打開串口監(jiān)視助手

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（71）
實驗七十一：電容式土壤濕度傳感器模塊不易腐蝕寬電壓工作（TL555I）
程序之一，濕度測試校驗代碼
*/
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int val;
val = analogRead(0);
Serial.println(val);
delay(500);
}

復制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 12:22

測量干燥情況下的數(shù)值

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 12:39

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:00

干濕度校準
校準說明：通過分別讀取傳感器在空氣中和水中的數(shù)值來限定一個測量范圍。
打開串口監(jiān)視器，將波特率根據(jù)程序設置為9600。
首先請將該傳感器放置在空氣中讀取模擬值，代表干燥時的讀數(shù)。然后拿一杯水，把傳感器插入水中一定深度（做一下標記（紅虛線），此深度為你將要插入泥土的深度），一定不能超過紅色警戒線（紅實線）！并記錄此時讀到的模擬值，代表100%濕度。（輸出數(shù)據(jù)與濕度成反比，在水中的輸出量最小）插入深度如圖推薦（紅虛線處）。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:02

傳感器上部零件區(qū)最好能做些防水處理，比如防水漆，熱膠等。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:14

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:21

區(qū)間設定

由于傳感器數(shù)值會受到入土深度、土壤松緊度的影響，只能檢測到土壤的相對濕度，我們把濕度的范圍分為三等分，分別表示干燥、濕潤、非常潮濕。之前記入的兩個數(shù)據(jù)為濕度區(qū)間。例如：空氣中讀數(shù)為620，水中讀數(shù)為308，這樣就可以分為【620，516】，【516，412】，【412，308】這三個區(qū)間分別代表干燥、濕潤、非常潮濕。

注意：由于此傳感器會根據(jù)電容感應原理來監(jiān)測土壤濕度，所以放到土壤濕度不同、松緊度不同、插入深度不同的地方，會體現(xiàn)出不同的濕度，即使在同一個地方，同樣的深度，在第二次插入時，由于第一次拔出時已經(jīng)造成了泥土的松動，可能讀到的濕度會比第一次低。

備注：濕度與讀數(shù)是成反比的。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:43

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（71）
實驗七十一：電容式土壤濕度傳感器模塊不易腐蝕寬電壓工作（TL555I）
程序之二，土壤濕度測試實驗
三個區(qū)間分別為干燥、濕潤、非常潮濕
*/
const int AirValue = 620;
const int WaterValue = 308;
int intervals = (AirValue - WaterValue)/3;
int soilMoistureValue = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
soilMoistureValue = analogRead(A0);
if(soilMoistureValue > WaterValue && soilMoistureValue < (WaterValue + intervals))
{
Serial.println("非常潮濕");
}
else if(soilMoistureValue > (WaterValue + intervals) && soilMoistureValue < (AirValue - intervals))
{
Serial.println("濕潤");
}
else if(soilMoistureValue < AirValue && soilMoistureValue > (AirValue - intervals))
{
Serial.println("干燥");
}
delay(2000);
}

復制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:46

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 13:48

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 17:36

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 17:38

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 17:54

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 17:55

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 19:15

實驗七十二：HX1838紅外無線遙控套件紅外擴展模塊(遙控器+接收板)

Arduino紅外無線遙控擴展套件由Mini超薄紅外遙控器和38KHz紅外接收模塊組成，Mini超薄紅外遙控器具有17個功能鍵，發(fā)射距離最遠可達8米，非常適合在室內操控各種設備。紅外接收模塊可接收標準38KHz調制的遙控器信號，通過對Arduino進行編程，即可實現(xiàn)對遙控器信號的解碼操作，從而可制作各種遙控機器人以及互動作品。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 19:42

紅外線
又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長范圍為0.01um~1000um。根據(jù)波長的不同可分為可見光和不可見光，波長為0.38um~0.76um的光波可為可見光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。光波為0.01um~0.38um的光波為紫外光(線)，波長為0.76um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長范圍分為近紅外、中紅外、遠紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長為0.76um~1.5um。用近紅外作為遙控光源，是因為目前紅外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長一般為0.8um~0.94um，在近紅外光波段內，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-27 19:59

紅外遙控
紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來發(fā)出經(jīng)過調制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉換為相應的電信號，再送后置放大器。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 07:58

VS/HX1838
vs1838和HX1838均為紅外接收頭，兩者的區(qū)別主要表現(xiàn)在接收距離上，vs1838的最大接收距離為18--20米，HX1838的最大接收距離為15米。
vs1838參數(shù)如下——工作電壓：2.7-5.5V，接收距離：18-20M，vs1838具有高靈敏度，抗光、電磁干擾能力強等特性。廣泛應該于機頂盒、DVD、AV、TV、空調等，是高檔電器的理想選擇。
HX1838參數(shù)如下——工作電壓：2.7~5.5V，工作電流：1.4mA，距離：15M，頻率：38K，角度：±45°，HX1838具有寬電壓適應、低功耗、高靈敏度、優(yōu)良的抗干擾特性；廣泛應用于家用電器、空調、玩具等紅外遙控接收。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 08:06

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 08:17

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 08:26

特性
　　●小型設計
　　●內置專用IC
　　●寬角度及長距離接收
　　●抗干撓能力強
　　●能抵擋環(huán)境干撓光線
　　●低電壓工作
應用
　　■視聽器材（音箱，電視，錄影機，碟機）
　　■家庭電器（冷氣機，電風扇，電燈）
　　■其它紅外線遙控產(chǎn)品

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 08:32

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 09:12

紅外的簡單發(fā)射接收原理
在發(fā)射端，輸入信號經(jīng)放大后送入紅外發(fā)射管發(fā)射，在接收端，接收管收到紅外信號后，由放大器放大處理后還原成信號，這就是紅外的簡單發(fā)射接收原理。

紅外遙控系統(tǒng)結構
紅外遙控系統(tǒng)的主要部分為調制、發(fā)射和接收。紅外遙控是以調制的方式發(fā)射數(shù)據(jù)，就是把數(shù)據(jù)和一定頻率的載波進行“與”操作，這樣既可以提高發(fā)射效率又可以降低電源功耗。調制載波頻率一般在30khz到60khz之間，大多數(shù)使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如圖2所示，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振決定的。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。38KH載波發(fā)射（完整的發(fā)射）如下圖。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 09:50

做實驗的HX1838紅外無線遙控三件套

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 10:31

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 10:56

超薄紅外遙控參數(shù)
1.CR2025環(huán)保紐扣電池，容量160mah
2.發(fā)射距離：8m以上（具體和周圍環(huán)境、接收端的靈敏度等因素有關)
3.有效角度：60度
4.面貼材料：0.125mmPET，有效壽命2萬次。
5.品質穩(wěn)定，性價比高
6.靜態(tài)電流3-5uA,動態(tài)電流3-5mA。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 10:58

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（72）
實驗七十二：HX1838紅外無線遙控套件紅外擴展模塊(遙控器+接收板)
*/
#include <IRremote.h>
int PIN_RECV = 7;
IRrecv irrecv(PIN_RECV);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn();
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value);
irrecv.resume();
}
}

復制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 11:03

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 11:21

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（72）
實驗七十二：HX1838紅外無線遙控套件紅外擴展模塊(遙控器+接收板)
程序之二，1和2鍵控制板載13腳LED燈的亮暗
*/
#include <IRremote.h>
int RECV_PIN = 7;
int LED_PIN = 13;
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
if (results.value == 0xFFA25D) //開燈的值
{
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
} else if (results.value == 0xFF629D) //關燈的值
{
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}
irrecv.resume(); // Receive the next value
}
delay(100);
}

復制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 11:25

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 11:52

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（72）
實驗七十二：HX1838紅外無線遙控套件紅外擴展模塊(遙控器+接收板)
程序之三，查詢紅外數(shù)字與HEX編碼值
*/
#include <IRremote.h>
int PIN_RECV = 7;
IRrecv irrecv(PIN_RECV);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn();
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.print("數(shù)字編碼= ");
Serial.println(results.value);
irrecv.resume();
Serial.print("HEX編碼= ");
Serial.println(results.value, HEX);
Serial.print("編碼位數(shù)= ");
Serial.println(results.bits);
}
delay(600);
}

復制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 11:54

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 12:00

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 13:18

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 13:21

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 13:26

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 14:21

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-7-28 15:01

實驗七十三：人體秤50kg稱重傳感器模塊（電阻應變半橋式）

應變片
是由敏感柵等構成用于測量應變的元件。電阻應變片的工作原理是基于應變效應制作的，即導體或半導體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機械變形時，其電阻值相應的發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為“應變效應”。

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