【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 · 2019-7-3 20:32:08

/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验（47）
实验四十七：七段LED数码管模块之四
*/
const int a = 7; //a连接到数字引脚7
const int b = 6; // b连接到数字引脚6
const int c = 5; //c 连接到数字引脚5
const int d = 11; //d连接到数字引脚11
const int e = 10; //e 连接到数字引脚 10
const int f = 8; //f 连接到数字引脚 8
const int g = 9; //g 连接到数字引脚 9
const int dp = 4; //dp 连接到数字引脚 4
void setup()
{
//从4到11循环，并将它们全部初始化为输出
for (int thisPin = 4; thisPin <= 11; thisPin++)
{
pinMode(thisPin, OUTPUT);
}
digitalWrite(dp, LOW); //从4到11循环，并将它们全部输出
}
/*********以下为数码管 1-f 的显示函数*********/
void digital_1(void) //显示 1 函数
{
digitalWrite(c, HIGH); //数码管c段为高电平
digitalWrite(b, HIGH); //数码管b段为高电平
for (int j = 7; j <= 11; j++) //数码管其余段为低电平
digitalWrite(j, LOW);
}
void digital_2(void)
{
digitalWrite(b, HIGH);
digitalWrite(a, HIGH);
for (int j = 9; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(c, LOW);
digitalWrite(f, LOW);
}
void digital_3(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(g, HIGH);
digitalWrite(d, HIGH);
for (j = 5; j <= 7; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(f, LOW);
digitalWrite(e, LOW);
}
void digital_4(void)
{
digitalWrite(c, HIGH);
digitalWrite(b, HIGH);
digitalWrite(f, HIGH);
digitalWrite(g, HIGH);
digitalWrite(a, LOW);
digitalWrite(e, LOW);
digitalWrite(d, LOW);
}
void digital_5(void)
{
unsigned char j;
for (j = 7; j <= 9; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(c, HIGH);
digitalWrite(d, HIGH);
digitalWrite(b, LOW);
digitalWrite(e, LOW);
}
void digital_6(void)
{
unsigned char j;
for (j = 7; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(c, HIGH);
digitalWrite(b, LOW);
}
void digital_7(void)
{
unsigned char j;
for (j = 5; j <= 7; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
for (j = 8; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, LOW);
}
void digital_8(void)
{
unsigned char j;
for (j = 5; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
}
void digital_9(void)
{
unsigned char j;
for (j = 5; j <= 9; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(d, LOW);
digitalWrite(e, LOW);
}
void digital_A(void)
{
unsigned char j;
for (j = 5; j <= 10; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(d, LOW);
}
void digital_b(void)
{
unsigned char j;
for (j = 7; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
digitalWrite(a, LOW);
digitalWrite(b, LOW);
}
void digital_C(void)
{
digitalWrite(a, HIGH);
digitalWrite(b, LOW);
digitalWrite(c, LOW);
digitalWrite(d, HIGH);
digitalWrite(e, HIGH);
digitalWrite(f, HIGH);
digitalWrite(g, LOW);
}
void digital_d(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(a, LOW);
digitalWrite(f, LOW);
digitalWrite(b, HIGH);
digitalWrite(c, HIGH);
digitalWrite(j, HIGH);
for (j = 9; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
}
void digital_E(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(b, LOW);
digitalWrite(c, LOW);
for (j = 7; j <= 11; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
}
void digital_F(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(b, LOW);
digitalWrite(c, LOW);
digitalWrite(d, LOW);
for (j = 7; j <= 10; j++)
digitalWrite(j, HIGH);
}
void loop()
{
digital_1();//显示1
delay(1000);//延时1秒
digital_2();//显示2
delay(1000);
digital_3();//显示3
delay(1000);
digital_4();//显示4
delay(1000);
digital_5();//显示5
delay(1000);
digital_6();//显示6
delay(1000);
digital_7();//显示7
delay(1000);
digital_8();//显示8
delay(1000);
digital_9();//显示9
delay(1000);
digital_A();//显示a
delay(1000);
digital_b();//显示b
delay(1000);
digital_C();//显示c
delay(1000);
digital_d();//显示d
delay(1000);
digital_E();//显示e
delay(1000);
digital_F();//显示f
delay(1000);
}

复制代码

花雕 · 2019-7-5 11:05:24

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实验四十八：GY-291 数字三轴重力加速度倾斜度模块（IIC/SPI传输）

ADXL345
ADXL345是一款小而薄的低功耗3轴加速度计，分辨率高（13位），测量范围达±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI（3线或4线）或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(4 mg/LSB)，能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。该器件提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能检测有无运动发生，以及任意轴上的加速度是否超过用户设置的限值。敲击检测功能可以检测单击和双击动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以映射到两个中断输出引脚中的一个。正在申请专利的32级先进先出(FIFO)缓冲器可用于存储数据，最大程度地减少主机处理器的干预。低功耗模式支持基于运动的智能电源管理，从而以极低的功耗进行阈值感测和运动加速度测量。

ADXL345采用3 mm × 5 mm × 1 mm、14引脚小型超薄塑料封装。

花雕 · 2019-7-5 11:34:30

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花雕 · 2019-7-5 13:17:17

主要特性
超低功耗：V S = 2.5 V 时（典型值），测量模式下低至23ì A ，
待机模式下为0.1μA
功耗随带宽自动按比例变化
用户可选的分辨率
10 位固定分辨率
全分辨率，分辨率随g范围提高而提高，± 16g 时高达13 位
(在所有g范围内保持4 mg/L S B 的比例系数)
正在申请专利的嵌入式存储器管理系统采用FI FO 技术，可将
主机处理器负荷降至最低
单振/双振检测
活动/非活动监控
自由落体检测
电源电压范围：2.0 V 至3.6 V
I / O电压范围：1.7 V 至V S
S PI （3线和4线）和I 2 C数字接口
灵活的中断模式，可映射到任一中断引脚
通过串行命令可选测量范围
通过串行命令可选带宽
宽温度范围（- 40° C 至+ 85 ℃）
抗冲击能力：10, 000 g
无铅/符合Ro HS标准

花雕 · 2019-7-5 13:51:16

工作原理
ADXL345是一款完整的3轴加速度测量系统，可选择的测量范围有±2 g，±4 g，±8 g或±16 g。既能测量运动或冲击导致的动态加速度，也能测量静止加速度，例如重力加速度，使得器件可作为倾斜传感器使用。该传感器为多晶硅表面微加工结构，置于晶圆顶部。由于应用加速度，多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提供力量阻力。差分电容由独立固定板和活动质量连接板组成，能对结构偏转进行测量。加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡，从而传感器输出的幅度与加速度成正比。相敏解调用于确定加速度的幅度和极性。

花雕 · 2019-7-5 14:05:41

花雕 · 2019-7-5 14:16:23

花雕 · 2019-7-5 14:25:42

ADXL345三轴加速度模块
采用ADXL345芯片，具有体积小，功耗低的特点，13位数字精度分辨能够测量超过±16g的加速度变换。信号输出为16位数字输出，可以通过SPI与I2C接口实现信号采集。ADXL345适用于倾斜角度测量，能够进行静态重力加速度检测。同时也适用于运动状态的追踪，测量运动或冲击过程造成的瞬时加速度。其高分辨率(4mg/LSB)使之能够感应变化小于1°的倾斜角度。ADXL345三轴加速度计还内置一款LDO模块让你的加速度计能够工作于3.3~6v的工作电压之下。同时传感器提供了几个特殊的功能。能够在静态或动态情况下检测是否有运动或停止出现，另外能够感知单轴的加速度值是否超出用户的设定值。检测单击/双击。如果该设备正在下降，能进行自由落体感应检测。这些功能能够被映射到两个中断输出引脚上。在低功耗模式是用户能够基于ADXL345动作感应，进行电源管理，同时只损耗极低的功耗。