【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 · 2019-6-12 17:00:46

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。

花雕 · 2019-6-12 17:07:07

水银开关内部结构图

花雕 · 2019-6-12 17:16:39

水银开关应用电路

花雕 · 2019-6-12 17:43:19

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。

花雕 · 2019-6-12 17:52:36

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

花雕 · 2019-6-12 17:58:14

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

花雕 · 2019-6-12 18:04:08

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！

花雕 · 2019-6-12 18:49:11

实验示意场景图

花雕 · 2019-6-12 18:53:39

/*
【Arduino】37种传感器模块系列实验（20）
实验二十：水银开关传感器模块（KY-017）
*/
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 · 2019-6-12 19:04:14

花雕 · 2019-6-14 09:23:26

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-14 09:25 编辑

实验二十一：ji光头传感器模块（KY-008）

激光比起普通光，其单色性好，亮度高，方向性好。

花雕 · 2019-6-14 09:27:37

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。

花雕 · 2019-6-14 09:50:42

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***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。

花雕 · 2019-6-14 09:54:03

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。

花雕 · 2019-6-14 10:07:26

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-14 10:37 编辑

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，功率小于1MW的点状光斑。

花雕 · 2019-6-14 10:37:39

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)

花雕 · 2019-6-14 10:51:47

花雕 · 2019-6-14 15:40:56

几个应用电路

花雕 · 2019-6-14 15:56:57

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

花雕 · 2019-6-14 16:00:21

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)

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