大家好,本期小飞哥带来了常用的数字输出传感器的原理和使用说明,希望对合作伙伴有所帮助!
了解实现常用传感器的原理,从一个例子中得出推论,学习如何操作;
声音传感器(或其他类似传感器)
LED灯
单片机(STM32F103C8T6或其他)
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先介绍几款我们在DIY几种传感器常用于小玩意:
声传感器,在宝藏中很容易找到,一般有四线,三线,主要区别是四线兼容三线,四线模拟输出,让我们开发更多的空间,如粗略的声音等级,不同分贝的声音控制不同的设备,当然,模块精度不高。
输出方式:
1)数字输出:声音检测阈值通过板载电位器设置。当声音超过阈值时,通过数字引脚DO输出低电平。
2)模拟输出:声音越大,AO通过ADC采集的模拟值越高。
4线制声控制传感器模块
3线制声控传感器模块
接收端为光敏电阻,不同的光会呈现不同的电阻值。这种传感器也有三线和四线,原理与上述声控传感器相同。
输出方式:
1)数字输出:通过板载电位器设置光检测阈值,当检测到光强超过阈值时,通过数字引脚DO输出低电平。
2)模拟输出:光强越大,AO通过ADC采集的模拟值越高。
4线光敏传感器模块
三线光敏传感器模块
接收端是MQ-烟雾传感器,MQ-2.传感器对可燃气体、烟雾和其他气体具有很高的灵敏度。该传感器也有三线和四线系统,与上述传感器原理相同。这个模块中的大多数宝藏都是四线系统。也许三线不容易销售,哈哈
输出方式:
1)数字输出:烟雾检测阈值通过板载电位器设置。当烟雾浓度超过阈值时,通过数字引脚DO输出低电平。
1)模拟输出:烟雾浓度越大,AO通过ADC采集的模拟值越高。
4线烟雾传感器模块
有很多这样的传感器,如雨水传感器、振动传感器等,下图中的许多都是相同的原理,你学习一个,你可以从一个例子中得出推论。
接下来,小飞哥以声音传感器为例,简要介绍了这种传感器的通用底板。下图是一个模块手册,非常小心。板子上有LM393数字输出,LM386放大声信号作为模拟输出,然后分析模块的原理图。
可以看出,声音信号进来后,相对较弱,经过R1可调电阻控制声音的振幅值,通过LM放大声音信号有两种方法,一种是放大声音信号pin 1及pin 8间加一个10μF电容可以将增益变为200,即该模块采用的方式,另一种是在1脚和8脚之间增加一个外部电阻和电容,将电压增益调整到200以内的任意值。
然后放大声音信号,一路经过c6电容直流后,直接输出到模块AOUT这个信号可以与我们的单片机相结合ADC进行采集,然后可以对声音信号做傅里叶变化,显示屏显示,就可以得到音乐频谱啦。另一条路是输入到LM通过调节393电压比较器R当反相输入电压大于正相电压时,3可调电阻,LM393输出高电平,相反,输出低电平,实现不同阈值下的电压比较功能,即检测声音大小。
什么是电压比较器?简单地说,电压比较器比较两个模拟电压的大小(也有两个数字电压,这里不介绍),判断哪个电压高,如图1所示。图1(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端( ” 端) 而反向输入端(-端)有输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V 地面(这是单电源比较器)与相端输入电压VA,反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0~t1时,VA>VB;在t1~t2时,VB>VA;在t2~t3时,VA>VB。在这种情况下,Vout的输出如图1(c)所示:VA>VB时,Vout输出高电平(饱和输出);VB>VA时,Vout输出低电平。根据输出电平可以知道哪个电压大。
如果把VA输入反相端,VB输入同相端,VA及VB如图1所示,电压变化仍然如图1所示(b)所示,则Vout输出如图1(d)所示。与图1(c)相比之下,输出电平下降。输出电平的变化和变化VA、VB与输入端有关。
其他模块大多没有前放大芯片,模拟量直接输出。可能是因为输出信号强,柱极咪头输出的声音电信号很弱。如果没有前放大,单片机AD不好采集得到,所以前置放大器还是必须的。简单的应用场景,通常使用更多的数字输出,直接接收到单片机IO,检测高低电平,然后控制后端继电器或其它设备。
代码相对简单,主要用于外部中断引脚或普通IO轮训也可以,就不多说了。主要介绍实验使用的最小系统部分,主芯片使用STM32F103C8T6.这也是小飞哥以前无聊的画板。上述传感器原理已在最小系统板上实现。您可以进入组获取信息,主要包括以下功能:
1)NRF24L01
2)EEPROM
3)4个独立按键
4)LED灯
5)LED灯驱动电路
6)电压比较器电路
7) 一键下载串口
这次介绍到此为止,后面有更精彩的内容,欢迎您继续关注嵌入式实验基地!
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