Arduino最常用的sensor总结

By 2020年9月24日 教程&资讯, 新奇设计

上一周马克笔设计留学的程老师给大家介绍了Arduino基本的运行逻辑和基础知识《小白如何开始学习Arduino?》,今天程老师继续给大家带来关于Arduino的知识。

上次的知识点中讲过对于Arduino来说,重要的就是输入和输出设备,那么这次给大家介绍一下Arduino最常用的sensor都有哪些,接下来展示的所有传感器都是可以在淘宝上买到的,而且价格非常便宜,同学们可以买回来自己实验一下(注意安全操作)。

超声波传感器(ultrasonic sensor)

超声波传感器是用来测距的输入设备,它会发射一组高频声波,一般为40-45KHz,当声波遇到物体后,就会被反弹回,并被接受到。通过计算声波从发射到返回的时间,再乘以声波在媒介中的传播速度(344 米/秒,空气中),就可以获得物体相对于传感器的距离值了。

下面这个实验就是用ultrasonic sensor这个传感器来测量距离的,整个电路的连接非常简单,就是用一块超声波传感器去控制一块LCD的屏幕,如图所示,超声波传感器能感受到与前面障碍物之间的距离,这个距离会实时显示到LCD的屏幕上。超声波传感器上会有4个需要连线的脚,GND就是用杜邦线接电源接块的负极,VCC就是去接电源接块的正极,还剩下两个脚去接数字口,Arduino上的2-13数字口都可以接,当然连线位置和编程里的数据要保持一致。程序上传成功后,我们还可以在串口监视器看到实时的数据变化。

https://www.youtube.com/watch?v=ZejQOX69K5M

舵机

舵机是比较有意思的一个传感器,一般会和机器人的项目相结合。舵机是一种电机,它使用一个反馈系统来控制电机的位置。大多数舵机是可以最大旋转180°的。也有一些能转更大角度,甚至360°。舵机比较多的用于对角度有要求的场合,比如摄像头,智能小车前置探测器,需要在某个范围内进行监测的移动平台。又或者把舵机放到玩具,让玩具动起来。还可以用多个舵机,做个小型机器人,舵机就可以作为机器人的关节部分。

舵机是一个典型的输出设备。下面这个视频是一个舵机与超声波传感器相结合的项目,当舵机能够感受到前面有障碍物的时候,它会在屏幕中相应位置显示出红色,如果前面没有障碍物,屏幕上只显示绿色。https://www.youtube.com/watch?v=kQRYIH2HwfY&t=80s

压力传感器

压力传感器也是我们比较常用的一个。压力传感器有不同大小的接触面积,有圆形的,有方形的。下面这个视频是用压力传感器控制小灯泡亮度的一个实验。压力传感器在电路里的连接方式会比较复杂一些,一般会需要用到面包板和阻值为10k的电阻作为辅助。用杜邦线去连接压力传感器的两个小脚的时候可能不太好固定,有时候会出现松动连接不稳的情况,这时候就需要用电焊笔去把两个脚焊住。电焊笔很多同学都没有用过,甚至有同学还很惧怕电焊,这个部分其实并没有大家想象地那么难,只要正确使用都能焊得很整齐。大多数情况下,我们常用的是圆形压力传感器,无论什么形状,他们的原理和运行逻辑都是一样的,连线方式也是相同的。

https://www.youtube.com/watch?v=i9laizXeAag&t=2s

声音传感器(Sound sensor)

声音传感器的作用相当于一个话筒(麦克风)。它用来接收声波,显示声音的振动图像,但不能对噪声的强度进行测量。传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压,经过A/D转换被数据采集器接受,并传送给Arduino UNO。

下面这个视频是一个arduino声音传感器控制小灯泡的实验,一般最基础的实验我们都会拿LED小灯泡作为输出设备去做测试。声音传感器能够接收到的是声音强度的数值,我们在编程语言里面去定义的时候,也是定义的这个数值,比如我们可以在coding里写当Value>600时,小灯泡会亮,小于等于600时不亮,那么当声音传感器能感受到周围的声音强度是750时,LED小灯泡就会亮起来。

https://www.youtube.com/watch?v=RwHGioglbk8&t=196s

Arduino有成千上万的传感器,各种输入输出设备,同时Arduino也是一个庞大的体系,需要慢慢地学习同时实践。今天大致就给大家介绍这么多吧,如果同学们对某一个传感器特别感兴趣,也可以在后台给我们留言,或者私信我们,我们再来给大家准备相应的内容。

所有图片均来自于网络

文章作者:程雅秋
英国皇家艺术学院产品设计硕士
擅长产品服务系统设计、用户体验设计和硬件Arduino交互

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