【Arduino】168種傳感器系列實驗（141）---KY-027魔術光環模塊

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 09:02

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百四十一：KY-027 魔術光杯 for UNO 魔術光環模塊

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 10:33

水銀開關
是利用水銀具有良好的導電性和流動性這一特點對電氣回路進行開、關控制。它是由玻璃管、水銀、固定電極、引線等組成。管內抽出空氣后再充以各種氣體加以密封，適用于有塵埃、油、水蒸汽等和有腐蝕性氣體的場所，也可以在有爆炸性氣體的場所中充當防爆開關使用。鑒于管內水銀的表面張力和比重很大，且富于流動性，因此，只要玻璃管稍有傾斜，水銀的位置馬上改變，并以面接觸的方式與電極相接觸，因而可用來分合交直流大電流。另外這種開關的特點是，接觸電阻一般在0.02歐以下, 在額定電流下壽命可達幾百萬次，體積小，靈敏度高，無機械噪音，價格低廉等，所以一向是作為自動控制用開關。

我手頭有五只這開關

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 10:53

水銀（Mercury）
汞是化學元素，元素周期表第80位，俗稱水銀。元素符號Hg，在化學元素周期表中位于第6周期、第IIB族，是常溫常壓下唯一以液態存在的金屬（從嚴格的意義上說，鎵（符號Ga,31號元素）和銫（符號Cs，55號元素）在室溫下（29.76℃和28.44℃）也呈液態）。汞是銀白色閃亮的重質液體，化學性質穩定，不溶于酸也不溶于堿。汞常溫下即可蒸發，汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒（慢性）。水銀具有良好的導電性和流動性。汞使用的歷史很悠久，用途很廣泛。在中世紀煉金術中與硫磺、鹽共稱煉金術神圣三元素。

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 11:03

水銀開關內部結構圖

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 11:22

水銀開關原理
水銀開關的構造很簡單。外面是一個密封的圓柱形絕緣殼體，長約30 毫米, 直徑約10 毫米。里面裝有約五分之一的水銀。在殼體的一端固定著從里面引出的兩根導線。這就是一個水銀開關。因為重力的關系，水銀水珠會向容器中較低的地方流去，如果同時接觸到兩個電極的話，開關便會將電路閉合，開啟開關，從而觸發后續電路工作。

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 11:29

使用注意事項
水銀對人體及環境均有毒害，故使用水銀開關時，請務必小心謹慎，以免破出；在不再使用時，也應該妥善處理。防止水銀開關從高處跌落，避免其與硬物接觸，或被擠壓，導致玻璃泡破裂。

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 11:34

水銀開關的特點
　　水銀開關是恨據封裝在玻璃外殼或金屬外殼內的水銀移動來實現開關通斷的，因而水銀開關與機械開關相比，有許多特點。
　　①可以在惡劣環境條件下使用。由于水銀開關是密封的，內部的水銀和外界是隔絕的，因此它可以使用在有油、蒸汽、灰塵及腐蝕性氣體的環境中。
　　②通斷所需的外力小。水銀是惟一能在常溫下保持液態的金屬，它的表面張力和比重都較大，只要稍加外力使水銀開關產生傾斜，水銀便可移動，使開關實現通斷。
　　③水銀的導電性較好，水銀開關電極間的接觸電阻一般小于100mΩ。
　　④水銀開關允許通過的電流取決于電極的材料，鎢絲電極最大允許電流為10A，而一般合金絲最大允許電流一般為1A。
　　⑤由于水銀開關的通斷由水銀重力確定，所以它可以長期可靠地工作。
　　⑥電極的接點是液態接觸，無任何噪聲。
　　⑦由于水銀可以流動，只要加速度達到設定值以上，水銀開關就可以通或斷，因而可以作為振動的敏感元件使用。
　　⑧體積小，形式多樣，且為全密封式器件。
　　⑨結構簡單，價格低廉。

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 11:56

水銀開關和振動開關的區別
1、滾珠開關所有材料均可達到環保要求，而水銀開關`因本身材質問題無法達到。
2、滾珠開關因導通方式是通金屬珠同觸發導針通電產生信號的，因滾珠同觸發導針的接觸面積較小且滾珠是活動的，因此導通有時會有閃斷現象，而水銀開關是汞同觸發端接觸，因汞是液態，接觸面大穩定，一般來說導通效果更穩定。
3、滾珠開關是金屬殼體，結構強度較好。
4、水銀是液態，接觸面積接觸大且穩定，一般來說導通效果更穩定。其電阻在0.02歐以下, 在額定電流下壽命可達幾百萬次，可用來分合交直流大電流，體積小，靈敏度高，無機械噪音，價格低廉，所以一向是作為自動控制用開關。適用于有塵埃、油、水蒸汽等和有腐蝕性氣體的特殊場所，也可以在有爆炸性氣體的場所中充當防爆開關使用。玻璃管封裝的水銀開關的優點是可以從外部觀察到它的工作狀態，缺點就是容易破碎。

ID:513258 · 發表于 2020-2-9 12:07

特別警告：
水銀有毒，一旦玻璃泡破裂，請迅速將流出的水銀移至室外，切勿與皮膚接觸。因為水銀開關里面的水銀量很少，甚至比普通水銀體溫計里面的還少，因此在正確使用的情況下，不必擔心安全問題。

ID:513258 · 發表于 2020-2-10 09:17

模塊實驗接線
G：接gnd
+：接vcc
S：輸出引腳，輸出水銀開關的狀態，猜測意義為SWITCH（開關）
L：輸入引腳，控制LED燈，猜測意義為LED

ID:513258 · 發表于 2020-2-10 09:27

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十一：KY-027 魔術光杯 for UNO 魔術光環模塊
實驗接線：
G：接gnd
+：接vcc
S：水銀開關接2
L：LED燈接13
*/
void setup()
{
pinMode(2,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(2)) {
digitalWrite(13,HIGH);
delay(1000);
}
else {
digitalWrite(13,LOW);
}
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-2-10 09:43

ID:513258 · 發表于 2020-2-10 09:50

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十一：KY-027 魔術光杯 for UNO 魔術光環模塊
實驗接線：
G：接gnd
+：接vcc
S：水銀開關
L：LED燈
*/
int SensorLED = 13; //定義LED為數字引腳13
int SensorINPUT = 2; //連接水銀開關到中斷0，也就是數字引腳2
volatile int state = LOW;
void setup()
{
pinMode(SensorLED, OUTPUT); //LED為輸出模式
pinMode(SensorINPUT, INPUT_PULLUP); //水銀開關為輸入模式
//下降沿觸發，觸發中斷0，調用blink函數
attachInterrupt(0, blink, FALLING);
}
void loop() {
if (state == HIGH) { // 如果state為HIGH
state = LOW;
digitalWrite(SensorLED, HIGH); // 亮燈
delay(100); //延時100ms
}
else {
digitalWrite(SensorLED, LOW); // 否則，關燈
}
}
void blink() { //中斷函數blink()
state = !state; //一旦中斷觸發，state狀態反轉
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-3-4 19:48

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十一：KY-027 魔術光杯 for UNO 魔術光環模塊
實驗接線（二只模塊）
G：接gnd
+：接vcc
S1：水銀開關接4
L1： LED燈接6
S2：水銀開關接7
L2： LED燈接5

說明：因為最近快遞慢，另一只模塊今天才到

ID:513258 · 發表于 2020-3-4 19:49

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十一：KY-027 魔術光杯 for UNO 魔術光環模塊
實驗接線（二只模塊）
G：接gnd
+：接vcc
S1：水銀開關接4
L1： LED燈接6
S2：水銀開關接7
L2： LED燈接5
*/
int LedPinA = 5;
int LedPinB = 6;
int ButtonPinA = 7;
int ButtonPinB = 4;
int buttonStateA = 0;
int buttonStateB = 0;
int brightness = 0;
void setup()
{
pinMode(LedPinA, OUTPUT);
pinMode(LedPinB, OUTPUT);
pinMode(ButtonPinA, INPUT);
pinMode(ButtonPinB, INPUT);
}
void loop()
{
buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);
if (buttonStateA == HIGH && brightness != 255)
{
brightness ++;
}
buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);
if (buttonStateB == HIGH && brightness != 0)
{
brightness --;
}
analogWrite(LedPinA, brightness); // A慢漸暗
analogWrite(LedPinB, 255 - brightness); // B慢漸亮
delay(25);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-3-4 20:34

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百四十五：MT8870 DTMF語音解碼板模塊電話撥號控制音頻解碼處理電路
第二項實驗：重復播放合成DTMF雙音多頻8675309撥號音
1、安裝 "Tone.h"庫: IDE-工具-管理庫-搜索-安裝
2、項目測試：發送電話號碼8675309到串口
3、需要材料：喇叭1個，68Ω電阻兩個
4、硬件連接：在D11，D12引腳各接一個68Ω電阻一端，
68Ω電阻另一端接喇叭，然后喇叭另一端接地。
*/
#include <Tone.h>
Tone freq1;
Tone freq2;
const int DTMF_freq1[] = { 1336, 1209, 1336, 1477, 1209, 1336, 1477, 1209, 1336, 1477 };
const int DTMF_freq2[] = { 941, 697, 697, 697, 770, 770, 770, 852, 852, 852 };
void setup()
{
Serial.begin(9600);
freq1.begin(11);
freq2.begin(12);
}
void playDTMF(uint8_t number, long duration)
{
freq1.play(DTMF_freq1[number], duration);
freq2.play(DTMF_freq2[number], duration);
}
void loop()
{
int i;
uint8_t phone_number[] = { 8, 6, 7, 5, 3, 0 , 9 };
for (i = 0; i < sizeof(phone_number); i ++)
{
Serial.print(phone_number[i], 10);
Serial.print(' ');
playDTMF(phone_number[i], 500);
delay(600);
}
Serial.println();
delay(4000);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-3-4 20:34

本帖最后由 eagler8 于 2020-3-4 20:37 編輯

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

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【Arduino】168種傳感器系列實驗（141）---KY-027魔術光環模塊