【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 16:58

/*
【Arduino】37種傳感器模塊系列實驗（23）
實驗二十三：NE555頻率可調脈沖發生器模塊（方波占空比50%簡版）
*/
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(A0,INPUT);
}
void loop()
{
int val;
val=analogRead(A0);
Serial.println(val,DEC);
delay(50);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 17:00

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-15 17:04 編輯

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 17:08

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 17:11

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 17:11

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 17:28

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 17:28

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 20:25

實驗二十四：水位水滴傳感器模塊（Water Sensor）

Water Sensor液位（水位）傳感器是一款簡單易用、小巧輕便、性價比較高的水位/水滴識別檢測傳感器，其是通過具有一系列的暴露的平行導線線跡測量其水滴/水量大小從而判斷水位。輕松完成水量到模擬信號的轉換，輸出的模擬值可以直接被程序中函數所應用，達到水位報警的功效，低功耗，靈敏度是其又一大特點。配合Arduino 控制器可直接插接到傳感器擴展板上應用，效果更加明顯。

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 20:42

規格參數：
工作電壓：DC3-5V
工作電流：小于20mA
傳感器類型：模擬
檢測面積：40mm x 16mm最深只能測4cm
制作工藝：FR4雙面噴錫
工作溫度：10℃-30℃
工作濕度：10%-90%無凝結
模塊重量：3.5g
板子尺寸：62mm x 20mm x 8mm

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 20:59

接口說明
把水位傳感器連接到擴展板A0號模擬管腳
1、＋（VCC）：接電源正極（3-5V）；
2、－（GND）：接電源負極；
3、S：模擬信號輸出

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 21:03

仿真接線圖

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 21:41

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 21:45

【Arduino】37種傳感器模塊系列實驗（24）
實驗二十四：水位水滴傳感器模塊（Water Sensor）
*/
double temp,data;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
temp=(long)analogRead(A0);
data=(temp/770)*40;
Serial.print("the depth is:");
Serial.print(data);
Serial.println("mm");
delay(1000);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 21:48

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 21:50

ID:513258 · 發表于 2019-6-15 21:53

水位傳感器沒有插入到水中時，輸出值為0，隨著水位傳感器逐漸沒入水中，模擬引腳的值越來越大，當完全沒入水中時，輸出值最大為670左右。然后逐漸拔出水位傳感器，模擬引腳的值隨之減小。但是當水位傳感器完全拔出來后，輸出值沒有為0，個人認為是這時水位傳感器的表面還有水，會影響模擬引腳的輸出值。用干紙巾擦干水位傳感器的表面后，模擬引腳的輸出值變為0。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 06:41

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 06:42

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 06:42

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 08:06

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-16 09:51 編輯

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 08:17

視頻：認識模擬水位傳感器

http://v.ifeng.com/201903/video_36257907.shtml

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 08:54

實驗二十五：MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊（甲烷液化氣可燃氣體）

MQ-2氣體傳感器探頭所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 09:50

本帖最后由 eagler8 于 2019-6-16 11:43 編輯

MQ-2氣敏元件的結構和外形如圖所示(結構 A or B), 由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感層,測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個用于信號取出，２個用于提供加熱電流。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 09:56

工作原理：
MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導體。處于200~300攝氏度時，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負離子吸附，使半導體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當與煙霧接觸時，如果晶粒間界處的勢壘收到煙霧的調至而變化，就會引起表面導電率的變化。利用這一點就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧的濃度越大，導電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號就越大。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 10:00

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 10:05

應用領域
MQ-2型傳感器對天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對烷類煙霧更為敏感，具有良好的抗干擾性，可準確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息。可用于家庭和工廠的氣體泄漏監測裝置，適宜于液化氣、苯、烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。故因此，MQ-2可以準確來說是一個多種氣體探測器。MQ-2的探測范圍極其的廣泛。它的優點：靈敏度高、響應快、穩定性好、壽命長、驅動電路簡單和性價比高。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 10:27

MQ-2的特性及要點：
1.廣泛的探測范圍（適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測）
2.具有良好的抗干擾性，可準確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息（經過測試：對烷類的感應度比紙張木材燃燒產生的煙霧要好的多，輸出的電壓升高的比較快）
3.其檢測可燃氣體與煙霧的范圍是100~10000ppm （ppm為體積濃度， 1ppm=1立方厘米/1立方米)
4.MQ-2型傳感器具有良好的重復性和長期的穩定性。初始穩定，響應時間短，長時間工作性能好。
5.高靈敏度（Rin air/Rin typical gas≥5 ）
6.快速響應恢復（≤30s ）
7.合理的工作環境（環境溫度：-20℃～+55℃ ）
8.壽命長（90%的產品幾十年不要更換探測頭）
9.電路設計電壓范圍寬，24V以下均可，加熱電壓5±0.2V（加熱電壓要在合適范圍之內，如果過高，會導致內部的信號線熔斷，從而器件報廢）
10.需要注意的是：在使用之前必須加熱一段時間（30s左右），否則其輸出的電阻和電壓不準確。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 11:43

探測濃度范圍（供參考）:
液化氣和丙烷:100ppm-10000ppm
丁烷:300ppm-5000ppm
甲烷:5000ppm-20000ppm （0.5%-2%）
氫氣:300ppm-5000ppm
酒精:100ppm-2000ppm

MQ-2型傳感器對天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對烷類煙霧更為敏感。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 11:50

MQ-2的基礎計算
用MQ-2煙霧傳感器來檢測火災煙霧的最好辦法是通過其輸出電壓與門限電壓比較得出。（門限電壓需要經過煙霧測試）

計算公式
阻值R與空氣中被測氣體的濃度C的計算關系式
log R = mlog C + n (m，n均為常數)
常數n：與氣體檢測靈敏度有關，除了隨傳感器材料和氣體種類不同而變化外，還會由于測量溫度和激活劑的不同而發生大幅度的變化。
常數m：表示隨氣體濃度而變數的傳感器的靈敏度（也稱作為氣體分離率）。對于可燃性氣體來說，m的值多數介于1/2至1/3之間。

傳感器的輸出電壓
根據MQ-2的工作原理（其電導率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導率的倒數，所以電阻是隨之減小的。其特性就相當于一個滑動變阻器）。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 11:52

MQ-2的基礎計算
用MQ-2煙霧傳感器來檢測火災煙霧的最好辦法是通過其輸出電壓與門限電壓比較得出。（門限電壓需要經過煙霧測試）

計算公式
阻值R與空氣中被測氣體的濃度C的計算關系式
log R = mlog C + n (m，n均為常數)
常數n：與氣體檢測靈敏度有關，除了隨傳感器材料和氣體種類不同而變化外，還會由于測量溫度和激活劑的不同而發生大幅度的變化。
常數m：表示隨氣體濃度而變數的傳感器的靈敏度（也稱作為氣體分離率）。對于可燃性氣體來說，m的值多數介于1/2至1/3之間。

傳感器的輸出電壓
根據MQ-2的工作原理（其電導率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻是電導率的倒數，所以電阻是隨之減小的。其特性就相當于一個滑動變阻器）。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 12:01

幾個應用電路

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 14:22

MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 14:31

電原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 14:55

模塊特色：
1、采用優質雙面板設計，具有電源指示和TTL信號輸出指示；
2、具有DO開關信號（TTL）輸出和AO模擬信號輸出；
3、TTL輸出有效信號為低電平。（當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機或繼電器模塊）
4、模擬量輸出電壓隨濃度越高電壓越高。
5、對液化氣，天然氣，城市煤氣，煙霧有較好的靈敏度。
6、有四個螺絲孔便于定位；
7、產品外形尺寸：32(L)*20(W)*22(H)
8、具有長期的使用壽命和可靠的穩定性
9、快速的響應恢復特性

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 14:59

電氣性能：
輸入電壓：DC5V 功耗（電流）：150mA
DO輸出：TTL數字量0和1（0.1和5V）
AO輸出：0.1-0.3V（相對無污染），最高濃度電壓4V左右
特別提醒：傳感器通電后，需要預熱20S左右，測量的數據才穩定，傳感器發熱屬于正常現象，因為內部有電熱絲，如果燙手就不正常了。

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 15:04

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 15:10

接線方式：
1、VCC:接電源正極（5V）
2、GND:接電源負極
3、DO:TTL開關信號輸出
4、AO:模擬信號輸出

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 15:38

仿真示意圖

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 16:08

/*
【Arduino】37種傳感器模塊系列實驗（25）
實驗二十五：MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊（甲烷液化氣可燃氣體）
*/
#define Aout A0 //MQ-2 AO 接 Arduino Uno A0
int temp = 0; //臨時變量，存儲A0讀取的數據
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);//定義波特率
pinMode(Aout, INPUT);//定義A0為INPUT模式
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
temp = analogRead(Aout); //讀取A0的模擬數據
Serial.println(temp); //串口輸出temp的數據
delay(500); //延時500毫秒
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-6-16 16:21

實驗示意圖

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密碼			立即注冊

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【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）