STM32学习——传感器

1、蜂鸣器

【驱动方式】:通过电压差供电驱动

GND:接地

I/O:接单片机I/O口

VCC:接正极电源(标准工作电压区间为直流 3.3V ~ 5V)

2、光敏传感器

【驱动方式】:有源器件,特定电压供电驱动。用于检测光源强度。

AO:接到单片机的 ADC 模拟输入引脚。把单片机对应引脚设置为「模拟输入模式」

DO:接单片机I/O口,把单片机对应引脚设置为「输入模式」读取电平。由板上的电位器设置“亮度阈值”。

GND:接地

VCC:接正极电源(标准工作电压区间为直流 3.3V ~ 5V)

补充:

① AO、DO 是两种不同的信号输出,可以单独用其中一个,也可以两个同时接、同时使用。

② AO为连续模拟电压输出,直接输出光敏电阻分压后的电压值:0V~供电电压VCC,和光照强度呈对应关系。

③ DO为二值化的数字信号输出,由板上的 LM393 电压比较器实现:

  • 当实际光照强度达到 / 超过阈值时,DO 引脚输出低电平,同时板上的DO-LED指示灯点亮;
  • 当实际光照强度低于阈值时,DO 引脚输出高电平,DO-LED熄灭。

④ AO 口用于检测当前电压对应的相对光照强度;光敏电阻本身具有非线性,若要得到准确的照度(lux)数值,需要用标准照度计进行校准拟合。

3、红外反射传感器

【驱动方式】:有源器件,特定电压供电驱动。主动发射红外光,依靠接收反射光工作。

AO:接到单片机的 ADC 模拟输入引脚。把单片机对应引脚设置为「模拟输入模式」

DO:接单片机I/O口,把单片机对应引脚设置为「输入模式」读取电平。由板上的电位器设置“反射阈值”。

GND:接地

VCC:接正极电源(标准工作电压区间为直流 3.3V ~ 5V)

补充:与光敏传感器一致

① AO、DO 是两种不同的信号输出,可以单独用其中一个,也可以两个同时接、同时使用。

② AO 为连续模拟电压输出,由红外接收管分压电路输出,电压范围 0V ~ 供电电压 VCC;电压值对应红外反射强度:前方物体越近、反光越强(颜色越浅),输出电压越低。

③ DO 为二值化的数字信号输出,由板上的 LM393 电压比较器实现:

  • 当检测到的红外反射强度达到 / 超过设定阈值时,DO 引脚输出低电平,同时板上的开关指示 LED 点亮;
  • 当检测到的红外反射强度低于设定阈值时,DO 引脚输出高电平,开关指示 LED 熄灭。

④ AO 口用于检测当前红外反射的相对强度,可间接判断前方物体的距离远近、表面反光程度;该模块无法直接输出准确的距离数值,如需精准距离需用标准距离进行校准。

⑤ 红外传感器在测试时,距离越远,测试延时越高。

⑥ 红外传感器遇到黑色时会被吸收,所传输回来的信号达不到阈值,因此可以用来实现循迹功能,同时也可用来测试距离。

4、热敏传感器

【驱动方式】:有源器件,特定电压供电驱动。依靠感受温度变化来工作。

AO:接到单片机的 ADC 模拟输入引脚。把单片机对应引脚设置为「模拟输入模式」

DO:接单片机I/O口,把单片机对应引脚设置为「输入模式」读取电平。温度触发阈值由板上的电位器调节。

GND:接地

VCC:接正极电源(标准工作电压区间为直流 3.3V ~ 5V)

补充:与 光敏传感器 一致

① AO、DO 是两种不同的信号输出,可以单独用其中一个,也可以两个同时接、同时使用。

② AO 为连续模拟电压输出,由 NTC 热敏电阻分压电路输出,电压范围 0V ~ 供电电压 VCC;模块默认采用负温度系数(NTC)热敏电阻:温度越高,热敏电阻阻值越小,AO 输出电压越低。

③ DO 为二值化的数字信号输出,由板上的 LM393 电压比较器实现:

当检测到的温度达到 / 超过设定阈值时,DO 引脚输出低电平,同时板上的开关指示 LED 点亮;

当检测到的温度低于设定阈值时,DO 引脚输出高电平,开关指示 LED 熄灭。

④ AO 口用于检测对应温度的分压电压,可反映温度的相对高低; 该模块无法直接输出准确的摄氏温度数值,如需精准温度值,需用标准温度计进行多点校准拟合。

5、对射式红外传感器

【驱动方式】:有源器件,特定电压供电驱动。U 型槽两侧分别集成红外发射端与红外接收端,发射端主动发射红外光,接收端通过检测红外光强度工作。

AO:接到单片机的 ADC 模拟输入引脚。把单片机对应引脚设置为「模拟输入模式」

DO:接单片机I/O口,把单片机对应引脚设置为「输入模式」读取电平。

GND:接地

VCC:接正极电源(标准工作电压区间为直流 3.3V ~ 5V)

补充:

① AO、DO 是两种不同的信号输出,可以单独用其中一个,也可以两个同时接、同时使用。

② AO 为连续模拟电压输出,由 红外接收管分压电路输出,电压范围 0V ~ 供电电压 VCC;接收的红外光越强,AO 输出电压越低。

③ DO 为二值化的数字信号输出,由板上的 LM393 电压比较器实现:

  • 当接收的红外光强达到 / 超过设定阈值(槽内无遮挡、光路畅通)时,DO 引脚输出低电平,同时板上的开关指示 LED 点亮;
  • 当接收的红外光强低于设定阈值(槽内有物体、光路被遮挡)时,DO 引脚输出高电平,开关指示 LED 熄灭。

④ AO 口用于检测接收红外光的相对强度,可判断光路的通断程度;该模块无法测量温度,也不能直接输出精准距离,主要用于物体遮挡检测、转速测量(配合码盘)、限位检测、流水线计数等场景。

6、火焰传感器

【驱动方式】:有源器件,特定电压供电驱动。核心传感元件为红外光电二极管,依靠检测火焰发出的特定波长红外辐射工作。

AO:接到单片机的 ADC 模拟输入引脚。把单片机对应引脚设置为「模拟输入模式」

DO:接单片机I/O口,把单片机对应引脚设置为「输入模式」读取电平。火焰检测灵敏度阈值由板上的电位器调节。

GND:接地

VCC:接正极电源(标准工作电压区间为直流 3.3V ~ 5V)

补充:与 光敏传感器 一致

① AO、DO 是两种不同的信号输出,可以单独用其中一个,也可以两个同时接、同时使用。

② AO 为连续模拟电压输出,由 红外光电二极管分压电路输出,电压范围 0V ~ 供电电压 VCC;检测到的火焰红外光越强(火焰越近、火势越大),AO 输出电压越低。

③ DO 为二值化的数字信号输出,由板上的 LM393 电压比较器实现:

  • 当检测到的红外光强达到 / 超过设定阈值(检测到火焰)时,DO 引脚输出低电平,同时板上的 DO-LED 指示灯点亮;
  • 当检测到的红外光强低于设定阈值(未检测到火焰)时,DO 引脚输出高电平,DO-LED 指示灯熄灭。

④ AO 口用于检测火焰红外光的相对强度,可间接判断火焰的远近、强弱;该模块无法测量温度,也不能直接输出准确的火势数值,如需精准检测需用标准火焰源校准。

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