【Arduino】108种传感器与模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

半导体

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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 系列传感器实验目录清单：

3楼       实验一：干簧管传感器模块
12楼       实验二：光敏电阻传感器模块
26楼       实验三：微波雷达传感器模块
38楼       实验四：振动传感器模块
50楼       实验五：热敏电阻温度传感器模块
59楼       实验六：KY-038高感度声音传感器模块
70楼       实验七：旋转电位器模块
78楼       实验八：湿度传感器模块
94楼       实验九：火焰（红外线）传感器模块
109楼    实验十：敲击传感器模块
120楼    实验十一：金属触摸传感器模块KY-36
127楼    实验十二：线性霍尔磁力传感器模块
140楼    实验十三：触摸传感器模块
150楼    实验十四：倾斜传感器模块（角度开关）
167楼    实验十五：手指侦测心跳传感器模块KY-039
179楼    实验十六：电容式数字触摸传感器模块（TTP223）
193楼    实验十七：HC-SR312微型人体感应传感器模块
211楼    实验十八：0.25W太阳能滴胶板传感器模块（45X45MM）
222楼    实验十九：常闭型SW-420震动开关传感器模块
236楼    实验二十：水银开关传感器模块（KY-017）
251楼    实验二十一：激光头传感器模块（KY-008）
266楼    实验二十二：MAX7219点阵显示模块（8X8 LED共阴）
290楼实验二十三：NE555频率可调脉冲发生器模块
307楼实验二十四：水位水滴传感器模块
317楼实验二十五：MQ-2气敏式烟雾传感器模块
342楼实验二十六：4X4矩阵键盘模块
357楼实验二十七：BMP280 高精度气压温度传感器模块
372楼实验二十八：5050 RGB全彩LED模块
385楼实验二十九：DS1302 实时时钟模块
406楼实验三十：光敏二极管传感器模块
426楼实验三十一：ISD1820录音语音模块（8-20秒）
450楼实验三十二：雨滴传感器模块（雨水/雨量/叶面湿度）
468楼实验三十三：ESO8266串口WIFI收发无线模块（ESP-01S）
494楼实验三十四：三色LED交通灯模块（红黄绿灯）
507楼实验三十五：模拟量声音传感器模块（四线制）
526楼实验三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块
542楼实验三十七：MQ-3酒精乙醇传感器模块（半导体式）
570楼实验三十八：joystick双轴XY按键摇杆模块（PS2游戏控制杆）
593楼实验三十九：DS18B20 单总线数字温度传感器模块
616楼实验四十：360度旋转增量编码器模块（KY-040）
639楼实验四十一：IS0203激光接收管传感器模块
660楼实验四十二：5V低电平触发单路继电器模块（常开常闭型）
681楼实验四十三：DSM501A韩国PM2.5灰尘粉尘传感器模块
713楼实验四十四：类比霍尔磁性传感器 KY-035（模拟量）
739楼实验四十五：红外避障传感器模块（光电接近开关）
756楼实验四十六：350Ω高精度电阻式应变片传感器 (弯曲感测器)
768楼实验四十七：七段LED数码管模块Seven Segment Display
785楼实验四十八：GY-291 数字三轴重力加速度倾斜度模块
810楼实验四十九：有源蜂鸣器报警器发声模块（低电平触发）
825楼实验五十：W25Q64 64Mbit FLASH外扩存储模块（SPI接口）
841楼实验五十一：自锁点动触摸按键传感器模块（TTP223芯片）
867楼实验五十二：SPI接口Micro SD卡模块  TF卡读写卡器
886楼实验五十三：土壤湿度水分传感器模块（电阻式）
910楼实验五十四：大按键点动轻触开关模块（高电平输出）
925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）
949楼实验五十六： 8路LED流水灯跑马灯模块SUNLEPHANT
965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）
984楼实验五十八： HC-SR04超声波测距传感器模块（4针通用款）
1015楼  实验五十九： RS232转TTL2代串口模块刷机板（MAX3232芯片）
1013楼  实验六十：ATTINY85 Digispark kickstarter 微型 USB 开发板
1072楼  实验六十一：直条8位 WS2812B 5050 RGB LED内置全彩模块
1092楼  实验六十二：电压检测模块 Voltage Sensor 电压传感器
1110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）
1124楼  实验六十四： TCS3200D颜色识别传感器（可编程彩色光频转换器）
1147楼  实验六十五： 5MM三色RGB全彩LED模块颜色传感器KY-016
1163楼  实验六十六： TCRT5000红外反射光电开关寻迹传感器模块
1185楼  实验六十七：HC-SR501 热释电人体红外感应传感器模块
1214楼  实验六十八：BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器
1235楼  实验六十九： AT24C256 I2C接口 EEPROM 存储模块 IIC
1250楼  实验七十： GY-30 数字光强度模块光照传感器（BH1750FVI芯片）
1274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）
1296楼  实验七十二：HX1838红外无线遥控红外扩展模块(遥控器+接收板)
1320楼  实验七十三：人体秤50kg称重传感器模块（电阻应变半桥式）
1354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）
1373楼  实验七十五： GY-NEO-6MV2新款飞控GPS模块（带大天线）
1394楼  实验七十六：TTL转RS-485模块 MAX485 RS485模块
1420楼  实验七十七： 2路继电器模块带光耦保护Arduino扩展板
1437楼  实验七十八： LGT8F328P LQFP32 MiniEVB开发板
1458楼  实验七十九：模拟灰度传感器（反射式光电模块）
1474楼  实验八十： ov7670摄像头模块30W采集拍照模组（替OV7725）
1495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）
1510楼  实验八十二： MQ135空气质量检测传感器模块（有害气体检测)
1533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
1553楼  实验八十四： 8位LED数码管MAX7219模块（支持级联控制）
1568楼  实验八十五：开源 Mini MP3 Player SD卡播放器模块（YX5200）
1600楼  实验八十六： 180度SG90舵机模块（模拟9G）
1619楼  实验八十七： DS1307时钟模块 Tiny RTC I2C模块 24C32存储器
1636楼  实验八十八： LCD1602液晶屏5V显示模块
1666楼  实验八十九： WS2812B-4*4位 RGB LED 全彩驱动16位彩灯模块
1688楼  实验九十：步进电机+ULN2003驱动板 4相 5线 5V步进电机模组
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花雕 · 2019-6-9 17:05:48

移动手电爆闪光线的检测波形

花雕 · 2019-6-9 18:12:18

实验十九：常闭型SW-420震动开关传感器模块

震动开关
正确的名称应该称为震动传感器，也就是在感应震动力大小将感应结果传递到电路装置，并使电路启动工作的电子开关。震动开关主要应用于电子玩具、小家电、运动器材以及各类防盗器等产品中。震动开关因为拥有灵活且灵敏的触发性，成为许多电子产品中不可或缺的电子元件。

花雕 · 2019-6-9 18:15:35

元件结构图

花雕 · 2019-6-9 18:35:28

工作原理
平时任何角度开关都是接通状态，受到振动或移动时，开关内导通电流的滚轴会产生移动或振动，从而导致通过的电流断开或电阻阻值的升高而触发电路。这种开关的特点是平时一般处于导通状态耐振动时会短暂断开，所以它的灵敏度很高，通过IC的设置，客户可按自身产品的灵敏度要求作调整。

花雕 · 2019-6-9 18:38:22

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

花雕 · 2019-6-9 18:41:35

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。

花雕 · 2019-6-9 18:45:11

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

花雕 · 2019-6-9 18:47:54

电原理图

花雕 · 2019-6-9 18:55:29

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

花雕 · 2019-6-9 19:01:14

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

花雕 · 2019-6-9 19:05:39

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。

花雕 · 2019-6-9 19:09:34

实验仿真图

花雕 · 2019-6-9 19:12:04

实验示意图

花雕 · 2019-6-9 19:47:06

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（19）
实验十九：常闭型SW-420震动开关传感器模块
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13,HIGH);
delay(1000);
}
else {
digitalWrite(13,LOW);
}
}

复制代码

花雕 · 2019-6-9 19:47:25

花雕 · 2019-6-12 15:00:19

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。

花雕 · 2019-6-12 16:00:58

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

花雕 · 2019-6-12 16:07:20

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。

花雕 · 2019-6-12 16:13:34

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。