【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發表于 2019-5-9 23:04

本帖最后由 eagler8 于 2019-8-19 12:05 編輯

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

Arduino 系列傳感器和模塊實驗目錄清單

6樓       實驗一：干簧管傳感器模塊
19樓    實驗二：光敏電阻傳感器模塊
31樓    實驗三：微波雷達感應開關模塊
43樓    實驗四：振動傳感器模塊
58樓    實驗五：熱敏電阻溫度傳感器模塊
66樓    實驗六：KY-038高感度聲音傳感器模塊
81樓    實驗七：旋轉電位器模塊
89樓    實驗八：濕度傳感器模塊
106樓實驗九：火焰（紅外線）傳感器模塊
120樓實驗十：敲擊傳感器模塊（KY-031 ）
130樓實驗十一：金屬觸摸傳感器模塊KY-36
138樓實驗十二：線性霍爾磁力傳感器模塊
152樓實驗十三：觸摸傳感器模塊
162樓實驗十四：傾斜傳感器模塊（角度開關）
180樓實驗十五：手指偵測心跳傳感器模塊KY-039
192樓實驗十六：電容式數字觸摸傳感器模塊（TTP223 ）
208樓實驗十七：HC-SR312微型人體感應傳感器模塊
227樓實驗十八：0.25W太陽能滴膠板傳感器模塊（45X45毫米）
238樓實驗十九：常閉型SW-420震動開關傳感器模塊
253樓實驗二十：水銀開關傳感器模塊（KY-017）
268樓實驗二十一：激光頭傳感器模塊（KY-008）
286樓實驗二十二：MAX7219點陣顯示模塊（8X8 LED共陰）
312樓實驗二十三：NE555頻率可調脈沖發生器模塊（方波簡版）
328樓實驗二十四：水位水滴傳感器模塊（Water Sensor）
342樓實驗二十五：MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊（甲烷等）
368樓實驗二十六：4X4矩陣鍵盤模塊（輕觸式按鍵）
383樓實驗二十七：GY-BMP280-3.3 大氣壓強傳感器模塊（高度計）
399樓實驗二十八：5050 RGB全彩LED模塊 KY-009
412樓實驗二十九：DS1302實時時鐘模塊（帶電池CR2032 掉電走時）
434樓實驗三十：光敏二極管傳感器模塊（英語：photodiode ）
454樓實驗三十一：ISD1820錄音語音模塊（8-20秒）
513樓實驗三十二：雨滴傳感器模塊（雨水/雨量/葉面濕度）
532樓實驗三十三：ESP8266串口WIFI收發無線模塊（ESP-01S）
558樓實驗三十四：三色LED交通燈模塊（紅黃綠燈）
572樓實驗三十五：模擬量聲音傳感器模塊（4線制波形）
593樓實驗三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩燈模塊
609樓實驗三十七：MQ-3酒精乙醇傳感器模塊（半導體式）
636樓實驗三十八：joystick雙軸XY按鍵搖桿模塊（PS2游戲控制桿)
658樓實驗三十九：DS18B20單總線數字溫度傳感器模塊
681樓實驗四十：360度旋轉增量編碼器模塊（KY-040）
704樓實驗四十一：IS0203激光接收管傳感器模塊
728樓實驗四十二：5V低電平觸發單路繼電器模塊（常閉常開型）
749樓實驗四十三：DSM501A韓國PM2.5灰塵粉塵傳感器模塊
781樓實驗四十四：類比霍爾磁性傳感器 KY-035（模擬量）
807樓實驗四十五：紅外避障傳感器模塊（光電接近開關）
825樓實驗四十六：350Ω高精度電阻式應變片傳感器 (彎曲感測器)
838樓實驗四十七：七段LED數碼管模塊Seven Segment Display
857樓實驗四十八：GY-291 數字三軸重力加速度傾斜度模塊
883樓實驗四十九：有源蜂鳴器報警器發聲模塊（低電平觸發）
898樓實驗五十：W25Q64 64Mbit FLASH外擴存儲模塊（SPI接口）
916樓實驗五十一：自鎖點動觸摸按鍵傳感器模塊（TTP223芯片）
941樓實驗五十二：SPI接口Micro SD卡模塊  TF卡讀寫卡器
963樓實驗五十三：土壤濕度水分傳感器模塊（電阻式）
987樓實驗五十四：大按鍵點動輕觸開關模塊（高電平輸出）
1002樓  實驗五十五：DHT11 溫濕度復合傳感器模塊（數字型單總線通信）
1027樓  實驗五十六： 8路LED流水燈跑馬燈模塊SUNLEPHANT
1041樓  實驗五十七：四檔頻率占空比可調模塊矩形波信號發生器（NE555）
1060樓  實驗五十八： HC-SR04超聲波測距傳感器模塊（4針通用款）
1093樓  實驗五十九： RS232轉TTL2代串口模塊刷機板（MAX3232芯片）
1113樓  實驗六十：ATTINY85 Digispark kickstarter 微型 usb 開發板
1154樓  實驗六十一：直條8位 WS2812B 5050 RGB LED內置全彩模塊
1172樓  實驗六十二：電壓檢測模塊 Voltage Sensor 電壓傳感器
1190樓  實驗六十三： 1排4鍵薄膜開關 Arduino擴展鍵盤模塊（控制面板）
1204樓  實驗六十四： TCS3200D顏色識別傳感器（可編程彩色光頻轉換器）
1228樓  實驗六十五： 5MM三色RGB全彩LED模塊顏色傳感器KY-016
1244樓  實驗六十六： TCRT5000紅外反射光電開關尋跡傳感器模塊
1265樓  實驗六十七：HC-SR501 熱釋電人體紅外感應傳感器模塊
1294樓  實驗六十八：BMP180 新款 BOSCH溫度模塊氣壓傳感器
1315樓  實驗六十九： AT24C256 I2C接口 EEPROM 存儲模塊 IIC
1330樓  實驗七十： GY-30 數字光強度模塊光照傳感器（BH1750FVI芯片）
1354樓  實驗七十一：電容式土壤濕度傳感器模塊不易腐蝕寬電壓（TL555I）
1376樓  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)
1399樓  實驗七十三：人體秤50kg稱重傳感器模塊（電阻應變半橋式）
1434樓  實驗七十四：4位LED數碼管模塊0.36英寸亮度可調帶時鐘點（ TM1637）
1453樓  實驗七十五： GY-NEO-6MV2新款飛控GPS模塊（帶大天線）
1475樓  實驗七十六：TTL轉RS-485模塊 MAX485 RS485模塊
1492樓  實驗七十七： 2路繼電器模塊帶光耦保護Arduino擴展板
1510樓  實驗七十八： LGT8F328P LQFP32 MiniEVB開發板
1532樓  實驗七十九：模擬灰度傳感器（反射式光電模塊）
1547樓  實驗八十： ov7670攝像頭模塊30W采集拍照模組（替OV7725）
1569樓  實驗八十一：槽型光耦對射光電開關模塊（紅外計數測速傳感器）
1584樓  實驗八十二： MQ135空氣質量檢測傳感器模塊（有害氣體檢測)
1606樓  實驗八十三： 4路TTP224電容式觸摸模塊人體數字觸摸傳感器
1626樓  實驗八十四： 8位LED數碼管MAX7219模塊（支持級聯控制）
1641樓  實驗八十五：開源 Mini MP3 Player SD卡播放器模塊（YX5200）
1673樓  實驗八十六： 180度SG90舵機模塊（模擬9G）
1692樓  實驗八十七： DS1307時鐘模塊 Tiny RTC I2C模塊 24C32存儲器
1709樓  實驗八十八： LCD1602液晶屏5V顯示模塊
1741樓  實驗八十九： WS2812B-4*4位 RGB LED 全彩驅動16位彩燈模塊
1762樓  實驗九十：步進電機+ULN2003驅動板 4相 5線 5V步進電機模組

ID:513258 · 發表于 2019-6-21 10:12

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-21 15:16 編輯

能把各種開源硬件的傳感器與模塊，盡量多尋找一下實物，整理相關資料，做做小實驗，學習Arduino編程，是我多年來的一個心愿。目前手頭已有五、六十種了，還在不斷收集過程中.......，在這里一并感謝各位老師的支持與鼓勵！

ID:513258 · 發表于 2019-5-9 23:05

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-8 06:27 編輯

ID:513258 · 發表于 2019-5-9 23:05

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 15:22

手頭上的部分模塊也來拿出來曬曬......

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 15:44

實驗一：干簧管傳感器模塊
數了一下，居然有三個，當然只是簡易版本的模塊，不過它不會影響實驗的效果。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 15:49

小的時候愛好無線電，那時就接觸過干簧管，覺得很神奇很好玩，用一小塊磁鐵就能控制電燈的亮和滅。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 15:51

其實干簧管的工作原理并不復雜

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 15:51

干簧管的特點：
干簧管是干式舌簧管的簡稱，是一種有觸點的無源電子開關元件，具有結構簡單，體積小便于控制等優點，其外殼一般是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個鐵質的彈性簧片電板，還灌有一種叫金屬銠的惰性氣體。平時，玻璃管中的兩個由特殊材料制成的簧片是分開的。當有磁性物質靠近玻璃管時，在磁場磁力線的作用下，管內的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使結點所接的電路連通。外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路也就斷開了。因此，作為一種利用磁場信號來控制的線路開關器件，干簧管可以作為傳感器用，用于計數，限位等等（在安防系統中主要用于門磁、窗磁的制作），同時還被廣泛使用于各種通信設備中。在實際運用中，通常用永久磁鐵控制這兩根金屬片的接通與否，所以又被稱為“磁控管”。

干簧管的用途：
干簧管在程控交換機、復印機、洗衣機、電冰箱、照相機、消毒碗柜、門磁、窗磁、電磁繼電器、電子衡器、液位計、煤氣表、水表中等等方面都得到了很好的應用。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 15:53

適合Arduino實驗應該是帶LM393比較器的這款，其模塊特色：
1、工作電壓3.3V-5V
2、采用進口常開型干簧管
3、使用寬電壓LM393比較器
4、設有固定螺栓孔，方便安裝
5、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm
6、輸出形式：數字開關量輸出（0和1）
7、比較器輸出，信號干凈波形好，驅動能力強，超過15mA。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:01

干簧管傳感器接到標準LM393小板上，電原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:02

模塊使用說明：
1.干簧管模塊需要和磁鐵配合使用，在感應到有一定的磁力的時候，會呈導通狀態，模塊輸出低電平，無磁力時，呈斷開狀態，輸出高電平，干簧管與磁鐵的感應距離在1.5cm之內超出不靈敏或會無觸發現象；
2.模塊DO輸出端與Arduino UNO數字口直接相連，可以檢測干簧管的觸發狀態；
3.模塊DO輸出端如與繼電器或者可控硅IN輸入端相連，即可組成大功率干簧管開關，直接控制高電壓大電流設備。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:05

嘗試用仿真軟件做了個Arduino實驗接線示意圖

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:05

實際實驗的示意圖

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:06

實驗說明：
干簧管模塊和數字12 接口的LED 搭建簡單電路，制作磁場提示燈。利用數字12接口的LED，將干簧管傳感器模塊接入數字3接口，當作磁場傳感器，檢測到有磁場信號時，LED 亮，反之則滅。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:07

這里引入if 的另外一種分支條件控制結構形式if...else，它可以進行多次條件測試，且分支語句的數量無限制，非常簡潔就達到了實驗想要的結果。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:08

同樣，運用圖形編程，使用了”如果“---”就“，”否則“---”就“的邏輯控制，也是挺簡單的就完成了實驗。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 16:08

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-6 16:52 編輯

附錄：實驗一：干簧管模塊實驗源代碼：

/*
【Arduino】37種傳感器模塊系列實驗（1）
---干簧管傳感器模塊
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
delay(100);
digitalWrite(13,LOW);
}
else {
digitalWrite(13,HIGH);
}
}

復制代碼

實驗一：干簧管傳感器模塊實驗說明及嘗試邏輯流程圖
干簧管模塊和數字13 接口的LED 搭建簡單電路，制作磁場提示燈。利用數字13接口的LED，將干簧管傳感器模塊接入數字3接口，當作磁場傳感器，檢測到有磁場信號時，LED 亮，反之則滅。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 17:35

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 09:39 編輯

實驗二：光敏電阻傳感器模塊
我手里這塊是三針版的，

挺秀氣吧

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 17:40

光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內光電效應。光照愈強，阻值就愈低，隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時，呈高阻狀態，暗電阻一般可達1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能，隨著科技的發展將得到極其廣泛應用。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 17:43

光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 17:48

主要用途：
光線亮度檢測，光線亮度傳感器，智能小車尋光模塊等，如下是常規應用的示意電路。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 18:06

模塊參數：
工作電壓：DC3.3-5V
光敏電阻型號：5516
模塊針腳：3針或4針（4針的多出一個模擬輸出端AO）

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 18:44

模塊接線圖：
1、VCC 接電源正極 3.3-5V
2、GND 接電源負極
3、DO TTL 開關信號輸出
4、AO 模擬信號輸出

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 18:46

光敏電阻傳感器模塊的電原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 19:03

模塊特色：
1、工作電壓3.3V-5V
2、使用寬電壓LM393比較器
3、設有固定螺栓孔，方便安裝
4、采用靈敏型光敏電阻傳感器
5、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm
6、配可調電位器可調節檢測光線亮度
7、輸出形式，DO數字開關量輸出（0和1）和AO模擬電壓輸出
8、比較器輸出，信號干凈，波形好，驅動能力強，超過15mA。

ID:513258 · 發表于 2019-5-10 19:08

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 07:44 編輯

模塊實驗說明：
1、光敏電阻模塊對環境光線最敏感，一般用來檢測周圍環境的光線的亮度，觸發Arduino或繼電器模塊等；
2、模塊在環境光線亮度達不到設定閾值時，DO端輸出高電平，當外界環境光線亮度超過設定閾值時，DO端輸出低電平；
3、DO輸出端可以與Arduino直接相連，通過Arduino來檢測高低電平，由此來檢測環境的光線亮度改變；
4、DO輸出端也能直接驅動繼電器模塊，由此可以組成一個光控開關；
5、光敏電阻模塊小板模擬量輸出AO可以和AD模塊相連，通過AD轉換，可以獲得環境光強更精準的數值。
6、光敏傳感器控制的LED為你Arduino上接的13腳LED燈（也可以理解為負載），并非模塊上的D0-LED+指示燈。
7、模塊上的藍色電位器旋鈕最好不要順時針和逆時針到底，保持在中間即可控制。微調進行靈敏度調節。
8、本實驗只使用3針模塊，當達到設定光線強度闕值時，LED亮燈3秒。

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 06:20

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 10:15 編輯

仿真的實驗接線示意圖

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 06:21

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-11 10:16 編輯

實驗的圖形編程

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 10:17

本帖最后由 eagler8 于 2019-5-14 16:40 編輯

附錄：光敏電阻傳感器模塊實驗程序

void setup() {
}

void loop() {
      if (digitalRead(3)) {
            digitalWrite(13, LOW);
      }
      else {
            digitalWrite(13, HIGH);
            delay(3000);
      }
}

實驗二：光敏電阻傳感器模塊邏輯流程圖

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 12:15

實驗三：微波雷達感應開關模塊

無意中得到一塊RCWL-0516微波雷達傳感器模塊，也稱RCWL-0516多普勒運動模塊，或叫做人體感應智能探測器。RCWL-0516模塊在芯片中集成了低壓調節器，所以它很容易使用，也很容易被拼接到一些小項目中去。

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:01

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:21

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:22

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:22

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:23

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:23

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:23

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:24

ID:513258 · 發表于 2019-5-11 13:24

ID:513258 · 發表于 2019-5-12 16:45

RCWL-0516傳感器模塊是替代常見的PIR運動傳感器的極佳選擇，RCWL-0516傳感器廣泛應用于防盜報警器和安全燈。RCWL-0516傳感器與PIR傳感器一樣，只能檢測到探測范圍內的物體運動，不能探測到移動物體的黑體輻射。RCWL-0516傳感器是采用“微波多普勒雷達”技術來探測移動物體，因此它也被稱作多普勒傳感器，探測距離范圍是7米左右。當被觸發時，它的TTL-level （OUT）針將在2s到3s內從低電平（0V）轉換到高電平（3.5V），然后返回到IDLE（低）狀態.

模塊特性：
電壓范圍：4–28 VDC
工作頻率:  3.2 GHz
發射功率:  20 mW (typical)/30 mW (max)
感應距離:  5–7 m

RCWL-0516微波雷達運動傳感器模塊引腳圖：

CDS —禁用傳感器輸入(low = disable)；VIN — 4~ 28VDC電源輸入；OUT — HIGH (3.3 V) 動態偵測/LOW (0 V) 空閑；GND — 地/0 V；3V3 — 調節直流輸出 (最大100 mA)。

RCWL-0516傳感器模塊可以很容易地與許多微控制器一起使用，甚至可以單獨使用。它支持4~28 v的電源。輸出接口可用于許多任務場景，例如直接驅動一個聽覺/視覺指示器，或者與微控制器的連接更深入的對數據進行處理。在運用過程中，RCWL-0516傳感器模塊的前方不能有任何金屬部件。

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【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

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