第7章傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)20241.掌握光敏電阻。2.掌握光照強(qiáng)度模塊。3.圖像化編程完成一個感光燈。4.手動編程完成感光燈實(shí)驗(yàn)。

7.1.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

感光燈017.101材料準(zhǔn)備7.1.2圖形化編程名稱電子元件功能描述面包板用于接線連接元器件紅色LEDLED發(fā)光模塊是入門玩家必備的電子元件，編程輸出控制亮度取值范圍為0～255。可以用數(shù)字端口控制燈的亮滅，也可以用模擬口控制它的亮度。輸入高電平燈亮，低電平則燈滅電阻220Ω光照強(qiáng)度模塊光照強(qiáng)度模塊對環(huán)境光線最敏感，一般用來檢測周圍環(huán)境的光線的亮度，觸發(fā)Arduino或繼電器模塊等02知識要點(diǎn)7.1.2圖形化編程所屬模塊指令功能條件判斷指令，用于判斷六邊形空框內(nèi)的條件是否成立條件成立，則執(zhí)行指令中包含的程序；條件不成立，則跳過該指令，執(zhí)行后面的程序

設(shè)置對應(yīng)引腳為高/低電平，相當(dāng)于將引腳電壓設(shè)

置為相應(yīng)的值，HIGH（高電平）為5V（3.3V控制板上為3.3V），LOW（低電平）為0V關(guān)系運(yùn)算符：小于、小于等于、等于、大于、大于等于在框中放入對應(yīng)形狀的指令或者直接輸入數(shù)值并進(jìn)行判斷條件是否成立，若成立反饋值為1，若不成立反饋值為0讀取數(shù)字引腳指令，讀取指定引腳收到的值。得到的值為0或1?？梢再x值給變量或者作為判斷條件（1）光敏電阻光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻，如圖7-1所示，其工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。光照愈強(qiáng)，阻值就愈低，隨著光照強(qiáng)度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1kΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感，在無光照時，呈高阻狀態(tài)，暗電阻值一般可達(dá)1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能，隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應(yīng)用。03硬件連線7.1.2圖形化編程圖7-1光敏電阻實(shí)物圖03硬件連線7.1.2圖形化編程（2）光照強(qiáng)度模塊本次實(shí)驗(yàn)使用的光照強(qiáng)度模塊如圖7-2所示，關(guān)鍵參數(shù)如下：工作電壓：DC3.3～5V，光敏電阻型號為5516。

模塊針腳：3針或4針（4針含模擬輸出端AO），包括VCC（電源）、GND（接地）、DO（數(shù)字輸出）、AO（模擬輸出）。工作原理：當(dāng)環(huán)境光線亮度低于設(shè)定閾值時，DO端輸出高電平；超過閾值時，DO端輸出低電平。DO端可直接連接Arduino檢測電平變化，或驅(qū)動繼電器組成光控開關(guān)；AO端通過AD模塊轉(zhuǎn)換，能獲取更精準(zhǔn)的光強(qiáng)數(shù)值。模塊藍(lán)色電位器用于調(diào)節(jié)靈敏度，建議保持在中間位置，避免順時針或逆時針旋到底。圖7-2光照強(qiáng)度模塊實(shí)物圖03硬件連線7.1.2圖形化編程

（3）硬件連線操作1.光照強(qiáng)度模塊連接：DO（S）端接實(shí)驗(yàn)板數(shù)字8口，VCC（+）接5V電源，GND（-）接地。2.發(fā)光二極管連接：220Ω電阻一端接數(shù)字2口，另一端接面包板；LED連接數(shù)字2口，如圖7-3所示。圖7-3感光燈接線圖（2）硬件接線具體操作從實(shí)驗(yàn)盒中取出一個有源蜂鳴器，將一端接在實(shí)驗(yàn)板數(shù)字8口上，另一端接地。按鈕一端接在數(shù)字2口上，另一端接5V電源，然后接220Ω下拉電阻。如圖6-3所示。這樣就完成了實(shí)驗(yàn)的連線部分。03硬件連線7.1.2圖形化編程圖6-3按鍵控制蜂鳴器連接圖下載程序輸入完畢后，單擊下載程序。運(yùn)行結(jié)果：若以上每一步都已完成，面包板上的LED燈在光線變暗時會被點(diǎn)亮，而光線變強(qiáng)時會熄滅。1、打開Mind+軟件，新建一個項(xiàng)目。2、切換到上傳模式。3、添加ArduinoUNO的支持。4、將左側(cè)指令區(qū)拖曳到腳本區(qū)，完成感光燈程序編寫程序程序編寫與下載7.1.2圖形化編程7.1.3代碼學(xué)習(xí)2.程序下載輸入完畢后，單擊給Arduino下載程序，上傳進(jìn)度100%后，編譯界面顯示“上傳成功”，至此完成下載。運(yùn)行結(jié)果：若以上每一步都已完成，面包板上的LED燈在光線變暗時會被點(diǎn)亮，而光線變強(qiáng)時會熄滅。1.程序編寫//主程序開始voidsetup(){

}voidloop(){ if(digitalRead(8)){ digitalWrite(2,LOW); } else{ digitalWrite(2,HIGH); }}1.了解駐極體話筒。2.掌握聲音傳感器模塊引腳知識。3.圖像化編程完成一個聲控?zé)簟?.掌握模擬信號輸入函數(shù)。5.手動編程完成聲控?zé)魧?shí)驗(yàn)。

7.2.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

聲控?zé)?17.201材料準(zhǔn)備7.2.2 圖形化編程名稱電子元件功能描述面包板用于接線連接元器件紅色LEDLED發(fā)光模塊是入門玩家必備的電子元件，編程輸出控制亮度取值范圍為0～255?？梢杂脭?shù)字端口控制燈的亮滅，也可以用模擬口控制它的亮度。輸

入高電平燈亮，低電平則燈滅電阻220Ω聲音傳感器模塊采集聲音信號02知識要點(diǎn)7.2.2圖形化編程所屬模塊指令功能條件判斷指令，用于判斷六邊形空框內(nèi)的條件是否成立條件成立，則執(zhí)行指令中包含的程序；條件不成立，則跳過該指令，執(zhí)行后面的程序

設(shè)置對應(yīng)引腳為高/低電平，相當(dāng)于將引腳電壓設(shè)

置為相應(yīng)的值，HIGH（高電平）為5V（3.3V控制板上為3.3V），LOW（低電平）為0V關(guān)系運(yùn)算符：小于、小于等于、等于、大于、大于等于在框中放入對應(yīng)形狀的指令或者直接輸入數(shù)值并進(jìn)行判斷條件是否成立，若成立反饋值為1，若不成立反饋值為0讀取數(shù)字引腳指令，讀取指定引腳收到的值。得到的值為0或1?？梢再x值給變量或者作為判斷條件（1）駐極體話筒駐極體話筒（圖7-5）是基于駐極體材料的電容式聲電轉(zhuǎn)換器件，具有體積小、成本低、靈敏度高等優(yōu)勢，廣泛用于錄音、聲控等設(shè)備。引腳識別：

-直插/焊腳式：雙敷銅時，與外殼相連為接地端，另一為電源/信號端；三敷銅時，除接地端外，另兩端為S端和D端。-引線式：屏蔽線接地，兩根芯線中紅為D端、藍(lán)為S端；單芯線則為電源/信號端（圖7-6）。03硬件連線7.2.2圖形化編程圖7-5駐極體話筒實(shí)物圖圖7-6駐極體話筒結(jié)構(gòu)圖03硬件連線7.2.2圖形化編程（2）模擬量聲音傳感器模塊實(shí)驗(yàn)用模塊如圖7-7，參數(shù)如下：-工作電壓DC4-6V，含LM393芯片與駐極體話筒，4針接口（+、G、DO、AO）。-DO端可通過電位器調(diào)節(jié)靈敏度，聲音達(dá)閾值時輸出高低電平；AO端輸出模擬信號，反映聲音強(qiáng)度。（3）實(shí)物連線1.傳感器連接：AO端接實(shí)驗(yàn)板A0口，VCC接5V，G接地。2.LED連接：220Ω電阻一端接數(shù)字2口，另一端接LED后接地，如圖7-8。圖7-7模擬量聲音傳感器模塊實(shí)物圖圖7-8聲控?zé)艚泳€圖7.2.2圖形化編程(2.)程序下載輸入完畢后，單擊給Arduino下載程序。運(yùn)行結(jié)果：若以上每一步都已完成，當(dāng)周圍聲音變大時面包板上的LED燈會被點(diǎn)亮，而周圍沒有聲音或者聲音很小時會熄滅。(1.)程序編寫打開Mind+軟件，新建一個項(xiàng)目。切換到上傳模式。添加ArduinoUNO的支持。將左側(cè)指令區(qū)拖曳到腳本區(qū)，完成聲控?zé)舫绦?2.3 代碼學(xué)習(xí)1．a(chǎn)nalogRead(pin)這個函數(shù)4.1.3節(jié)已經(jīng)講過。它用于從模擬引腳讀值，pin是指連接的模擬引腳。Arduino的模擬引腳連接到一個了10位A/D轉(zhuǎn)換，輸入0~5V的電壓對應(yīng)讀到0~1023的數(shù)值，每個讀到的數(shù)值對應(yīng)的都是一個電壓值，比如512對應(yīng)2.5V。7.2.3 代碼學(xué)習(xí)pinMode(LEDPIN,OUTPUT);//LED為輸出模式}voidloop(){val=analogRead(0);//讀取模擬信號2.程序編寫intval=0;//設(shè)置模擬引腳A0讀取模塊的電壓值#defineLEDPIN2//設(shè)置LED燈為數(shù)字引腳2#defineMIC_MAX100//聲音閾值voidsetup(){pinMode(LEDPIN,OUTPUT);//LED為輸出模式}voidloop(){val=analogRead(0);//讀取模擬信號

if(val>MIC_MAX)//一旦大于設(shè)定的值，LED燈打開

{digitalWrite(LEDPIN,HIGH);delay(5000);}