“(RB-13K021)愛(ài)上Arduino互動(dòng)入門套件”的版本間的差異

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?紅外熱釋電傳感器的結(jié)構(gòu)及原理:
 
(未顯示1個(gè)用戶的12個(gè)中間版本)
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==產(chǎn)品概述==
 
==產(chǎn)品概述==
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愛(ài)上Arduino互動(dòng)入門套件是哈爾濱奧松機(jī)器人科技有限公司專門為Arduino愛(ài)好者精心打造的一款入門學(xué)習(xí)套件,此套件完全按照《愛(ài)上Arduino》(Arduino創(chuàng)始人所著《Getting Started with Arduino》中文譯著)一書(shū)內(nèi)容配置,除了書(shū)中涉及到的基本元件外,還增加了擴(kuò)展講解部分中的直流電機(jī)、風(fēng)扇、干簧管、磁鋼、傾角傳感器、紅外熱釋電傳感器等。即使你沒(méi)有學(xué)過(guò)電子電路相關(guān)知識(shí),也可以按照中文教材書(shū)籍講解一步步完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)操作,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,你只需在面包板上通過(guò)跳線插拔連接元件,無(wú)須使用電烙鐵焊接,避免了初學(xué)者焊接元件浪費(fèi)原料不環(huán)保的習(xí)慣。
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愛(ài)上Arduino 互動(dòng)入門套件是哈爾濱奧松機(jī)器人科技有限公司專門為Arduino 愛(ài)好者精心打造的一款入門學(xué)習(xí)套件,此套件完全按照《愛(ài)上Arduino》(Arduino 創(chuàng)始人所著《Getting Started with Arduino》中文譯著)一書(shū)內(nèi)容配置,除了書(shū)中涉及到的基本元件外,還增加了擴(kuò)展講解部分中的直流電機(jī)、風(fēng)扇、干簧管、磁鋼、傾角傳感器、紅外熱釋電傳感器等。即使你沒(méi)有學(xué)過(guò)電子電路相關(guān)知識(shí),也可以按照中文教材書(shū)籍講解一步步完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)操作,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,你只需在面包板上通過(guò)跳線插拔連接元件,無(wú)須使用電烙鐵焊接,避免了初學(xué)者焊接元件浪費(fèi)原料不環(huán)保的習(xí)慣。此套件完全考慮初學(xué)者學(xué)習(xí)興趣,按照書(shū)中內(nèi)容精心編排,每個(gè)實(shí)驗(yàn)均配有電路原理圖、元件插接圖和實(shí)物連接圖,實(shí)驗(yàn)詳細(xì)說(shuō)明和具有功能注釋的例子程序,由易到難,循序漸進(jìn),打好學(xué)習(xí)基礎(chǔ),啟發(fā)創(chuàng)新思維,領(lǐng)悟開(kāi)源創(chuàng)意文化,這款套件是帶你進(jìn)入互動(dòng)新媒體領(lǐng)域和電子世界的必備之選。
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==Arduino 基本技術(shù)參數(shù)==
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==主控器技術(shù)參數(shù)==
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1.微控制器核心: AVRmega328<br/>
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# 主控器:Carduino UNO R3
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2.工作電壓: +5V <br/>
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# 微處理器:ATmega328
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3.外部輸入電壓:+ 7V~+ 12V<br/>
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# Flash 內(nèi)存:32 KB (ATmega328 其中0.5 KB 用于引導(dǎo)程序)
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4.外部輸入電壓(極值): +6V≤Vin≤+ 20V <br/>
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# 工作電壓:5V
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5.數(shù)字信號(hào) I/O 接口 0~13:共 14 個(gè),其中 6 個(gè) PWM 輸出接口( Pin11、 Pin10、
+
# 輸入電壓:接上USB 時(shí)無(wú)須外部供電或外部7V~12V DC 輸入
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Pin9、 Pin6、 Pin5、 Pin3)<br/>
+
# 輸出電壓:5V DC 輸出和3.3V DC 輸出和外部電源輸入
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6.模擬信號(hào)輸入接口 0~5:共 6 個(gè)<br/>
+
# 時(shí)鐘頻率:16 MHz
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7.DC I/O 接口電流: 40 mA<br/>
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# 輸入電壓:7-12V(推薦)
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8.Flash 容量: 16 KB /32KB(其他 2K 用于 bootloader)<br/>
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# 輸入電壓:6-20V(限制)
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9.SRAM 靜態(tài)存儲(chǔ)容量: 1KB<br/>
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# 支持USB 接口協(xié)議及供電(不需外接電源)
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10. EEPROM 存儲(chǔ)容量: 512 bytes<br/>
+
# 支持ISP 下載功能
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11.時(shí)鐘頻率: 16MHz、支持 USB 接口協(xié)議<br/>
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# 數(shù)字I/O 端口:14(6 個(gè)PWM 輸出口)
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12.支持 USB 供電與外部供電<br/>
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# 模擬輸入端口:6
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13.支持 ISP 下載功能<br/>
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# 直流電流:40mA(I/O 端口)
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14.支持插針
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# 直流電流:50mA(3.3V 端口)
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# EEPROM:1 KB (ATmega328)
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# SRAM:2 KB (ATmega328)
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# 尺寸:75x55x15mm
 +
==Arduino編譯環(huán)境下載==
 +
當(dāng)前最新版Arduino 1.6.5
 +
下載地址: http://www.arduino.cc/en/Main/Software
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==第一個(gè)Arduino例程==
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點(diǎn)亮13號(hào)引腳的LED燈,持續(xù)一秒,然后滅掉,再持續(xù)一秒,一直循環(huán)。<br\>
 +
在這第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們假設(shè)讀者使用控制器的型號(hào)是Arduino UNO,并獲取了Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境,而且已經(jīng)安裝了USB驅(qū)動(dòng)。
 +
===連接Arduino控制板和電腦===
 +
將USB線一端插在Arduino控制板上,一端插在電腦的USB接口上。(獨(dú)立工作時(shí)Arduino控制板可以選擇從USB供電, 也可以選擇由電源適配器供電)
 +
===設(shè)置Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境語(yǔ)言===
 +
打開(kāi)Arduino主程序后,軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的語(yǔ)言,然后設(shè)置開(kāi)發(fā)環(huán)境為系統(tǒng)語(yǔ)言,如果需要設(shè)置為其他語(yǔ)言同樣可以,只要打開(kāi):File > Preferences,找到Editor language項(xiàng),將其設(shè)為需要的語(yǔ)言(例如:簡(jiǎn)體中文),然后關(guān)閉Arduino主程序并重新打開(kāi),開(kāi)發(fā)環(huán)境界面就會(huì)變成中文。
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<br>
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[[image:arduino1231.jpg|thumb|500px|center|]]
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[[image:arduino1232.jpg|thumb|700px|center|]]
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[[image:arduino1233.jpg|thumb|500px|center|]]
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 +
===打開(kāi)LED blink例程===
 +
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打開(kāi)軟件選擇文件 - 示例 - 01.Basics - Blink
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[[image:arduino1234.jpg|thumb|500px|center|blink]]
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===設(shè)置板卡型號(hào)===
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Arduino包括多種版本的主控器,其中比較常見(jiàn)的是Uno、Leonardo以及Mega系列的控制器。在軟件上點(diǎn)擊工具然后在“板”一項(xiàng)下選擇相應(yīng)的型號(hào),這時(shí)你需要根據(jù)自己的主控硬件的固件類型來(lái)選擇板卡。(樣例中選用的是以Uno為bootloader的控制器)<br\>
 +
工具 - 板 - Arduino Uno
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[[image:arduino1235.jpg|thumb|500px|center|]]
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 +
===設(shè)置串口===
 +
工具 > 串口 > xx,這里的xx應(yīng)選擇在你的電腦設(shè)備管理器中看到的一致。
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<br>
 +
[[image:arduino1236.jpg|thumb|500px|center|]]
 +
<br>
 +
===下載程序===
 +
如圖,點(diǎn)擊驗(yàn)證,程序只進(jìn)行了驗(yàn)證,而沒(méi)有下載到控制器中,下載需要再點(diǎn)擊上傳鍵;若直接點(diǎn)擊上傳鍵,將程序會(huì)先進(jìn)行驗(yàn)證然后直接下載程序到你的Arduino控制板上。
 +
<br>
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[[image:arduino1237.jpg|thumb|500px|center|]]
 +
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 +
===程序效果===
 +
程序運(yùn)行的效果就是:Adruino Uno板載的13號(hào)引腳LED燈在閃爍。
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==Arduino UNO驅(qū)動(dòng)安裝==
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[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=Arduino%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E7%9A%84%E5%AE%89%E8%A3%85 Arduino UNO驅(qū)動(dòng)安裝方法]<br/>
  
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==Arduino 下載軟件及開(kāi)發(fā)環(huán)境==
+
==例程列表==
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1、軟件下載<br/>
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* 串口通信控制LED 燈實(shí)驗(yàn)
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官方軟件下載地址: http://arduino.cc/en/Main/Software<br/>
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* 智能骰子實(shí)驗(yàn)
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2、軟件及硬件驅(qū)動(dòng)安裝<br/>
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* 遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅鲗?shí)驗(yàn)
?
軟件是綠色版本,軟件解壓縮后即可使用
+
* 干簧管控制繼電器實(shí)驗(yàn)
?
[[文件:---1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
* 數(shù)字傳感器控制流水燈實(shí)驗(yàn)
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現(xiàn)將 Arduino 上的方頭 USB 連接好之后, 另外一端的 USB 連接好計(jì)算機(jī)任意一個(gè)USB 接口<br/>
+
* 智能門鈴
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[[文件:++1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
* PWM 控制LED 燈亮度實(shí)驗(yàn)
?
接下來(lái)就會(huì)出現(xiàn) F232R USB UART 的驅(qū)動(dòng)程序安裝畫面<br/>
+
* 全彩LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)
?
[[文件:ying1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
* PWM 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)
?
按照安裝提示選擇從列表或指定位置安裝,點(diǎn)擊下一步<br/>
+
* 紅外熱釋電傳感器人體檢測(cè)報(bào)警實(shí)驗(yàn)
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[[文件:xia1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
==精選例程==
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點(diǎn)擊瀏覽,找到 Arduino 軟件所在位置的 drivers 文件夾,再次點(diǎn)擊下一步,就可以進(jìn)行安裝驅(qū)動(dòng)程序了,顯示完成即硬件驅(qū)動(dòng)安裝完成。
+
===全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)===
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3.Arduino 編譯下載軟件使用說(shuō)明<br/>
+
試驗(yàn)簡(jiǎn)介:全彩LED 燈是LED 家族中的成員之一,是透明樹(shù)脂封裝,四個(gè)引腳,里面一般封裝了3 個(gè)芯片(一般是紅、綠、藍(lán)三基色)三種顏色共用一腳(共陰或共陽(yáng))一般用來(lái)做廣告字、燈箱背光源、顯示屏、點(diǎn)光源、燈飾產(chǎn)品、電子儀器、家具裝飾等。本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)3 路PWM 輸出控制全彩LED 的三個(gè)顏色漸近變化,模擬連續(xù)變化的呼吸燈效果。<br/>
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打開(kāi)軟件只需執(zhí)行 arduino.exe 執(zhí)行文件,就可以看到如下程序編譯窗口<br/>
+
====所需硬件====
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[[文件:ide1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
* CarDuino UNO R3 控制器×1
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在輸入程序前需要先選擇板號(hào)和 COM 口, COM 口號(hào)可以在我的電腦右鍵管理里設(shè)備管理器里看到,實(shí)例中 COM 口為 COM13<br/>
+
* USB 下載線×1
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[[文件:guan1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
* 大面包板×1
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板號(hào)的選擇就需要您根據(jù)您自己 Arduino 的型號(hào)選擇,實(shí)例中使用的為 Arduino
+
* 跳線若干
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mega168/mega328,需選擇 Arduino Diecimila, Duemilanove, or Nano w/ATmega 168,
+
* 全彩LED 燈×1
?
若硬件為 Arduino Mega 328,需要選擇 Arduino Duemilanove or Nano w/ATmega 328;
+
* 電阻×3
?
若硬件為 Arduino Mega 1280 即需選擇 Arduino Mega<br/>
+
====硬件接線====
?
[[文件:18a1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理圖<br/>
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基本設(shè)置完畢就可以編寫程序了<br/>
+
[[image:13k02302.png|thumb|500px|center|]]
?
[[文件:bian1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)面包板接插圖<br/>
?
[[文件:dj1234.jpg|500px|有框|居中]]
+
[[image:13k02303.png|thumb|500px|center|]]
 +
全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖<br/>
 +
[[image:13k02304.png|thumb|500px|center|]]
 +
====例子程序====
 +
<pre style="color:blue">
 +
int R_Pin = 11;
 +
int G_Pin = 10;
 +
int B_Pin = 9; //定義三個(gè)輸出引腳并分別連接全彩LED 燈的red,green 和blue 引腳
 +
void setup()
 +
{
 +
pinMode(R_Pin, OUTPUT);
 +
pinMode(G_Pin, OUTPUT);
 +
pinMode(B_Pin, OUTPUT); //定義三個(gè)引腳為輸出
 +
}
 +
void loop()
 +
{ int i,j,k;
 +
for(i=1;i<=7;i++) //紅燈逐漸變亮
 +
{
 +
for(j=1;j<=7;j++) //綠燈逐漸變亮
 +
{
 +
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k); //藍(lán)燈逐漸變亮
 +
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k); //藍(lán)燈逐漸變暗
 +
}
 +
for(j=6;j>=2;j--) //綠燈逐漸變暗
 +
{
 +
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k);
 +
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k);
 +
}
 +
}
 +
for(i=6;i>=2;i--) //紅燈逐漸變暗
 +
{
 +
for(j=1;j<=7;j++)
 +
{
 +
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k);
 +
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k);
 +
}
 +
for(j=6;j>=2;j--)
 +
{
 +
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k);
 +
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k);
 +
}
 +
}
 +
}
 +
void Color(int r, int g, int b) //全彩LED 子程序
 +
{
 +
analogWrite(R_Pin, 36*r);
 +
analogWrite(G_Pin, 36*g);
 +
analogWrite(B_Pin, 36*b);
 +
delay(100);
 +
}
 +
</pre>
 +
程序效果:CarDuino UNO R3 控制器上電后,全彩LED 中的紅、綠、藍(lán)分別按不同順序逐漸變亮再逐漸變暗,從而三基色整體變幻出各種顏色。
 +
<br/>
  
?
==Arduino 基本語(yǔ)言概述==
+
==產(chǎn)品相關(guān)推薦==
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Arduino 使用起來(lái)要比其他微處理器更易懂,與 Basic Stamp 有些相似, Arduino 的
+
[[文件:erweima.png|230px|無(wú)框|]]
?
編程語(yǔ)言更為簡(jiǎn)單和人性化, Arduino 編程語(yǔ)言基于 C 語(yǔ)言,但其實(shí)用性要遠(yuǎn)高于 C
+
===產(chǎn)品購(gòu)買地址===
?
語(yǔ)言,主要由于它將一些常用語(yǔ)句組合函數(shù)化,例如:延時(shí)函數(shù) delay(1000)即為一秒<br/>
+
[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4002-3667083713.34.MeNSvA&id=13115078082 愛(ài)上Arduino套件]<br/>
?
1、 Arduino 程序基本架構(gòu)<br/>
+
===周邊產(chǎn)品推薦===
?
一個(gè) Arduino 程序分為兩部分;Void setup()在這個(gè)函數(shù)里放置初始化 Arduino 的程序, 使主循環(huán)程序在開(kāi)始之前設(shè)置好相關(guān)參數(shù)<br/>
+
[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4002-3667083713.28.MeNSvA&id=42985520176 動(dòng)手玩兒轉(zhuǎn)Arduino]<br/>
?
2、 Arduino 常用編程語(yǔ)言<br/>
+
[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-11173207995.2.4wiPAp&id=521309959403 基于Arduino魔法書(shū)互動(dòng)套件]<br/>
?
( 1) pinMode(pin, mode)——將一個(gè)引腳配置成輸入或者輸出<br/>
+
===相關(guān)問(wèn)題解答===
?
( 2) digitalWrite(pin, value)——打開(kāi)一個(gè)數(shù)值引腳將其賦值高電平或者低電平,此引腳必須是前面定義過(guò)的輸入或者輸出模式,否則 digitalWrite 不生效<br/>
+
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337&extra=page%3D1 Arduino 驅(qū)動(dòng)安裝失敗?最全的解決辦法]<br/>
?
( 3) digitalRead( pin)——讀取一個(gè)輸入狀態(tài)的引腳值。當(dāng)引腳處于高電平狀態(tài)時(shí)返回 HIGH,否則返回 LOW<br/>
+
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=5284&fromuid=10780 如何利用Xbee模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)Arduino UNO控制器的通信]<br/>
?
( 4) analogWrite(pin, value)——改變?cè)撘_的 PWM 輸出數(shù)值,引腳可以是 3、 5、6、 9、 10、 11。 PWM 值的改變范圍是 0~255,對(duì)應(yīng)的電壓輸出值是 0~5V<br/>
+
===相關(guān)學(xué)習(xí)資料===
?
( 5) analogRead(pin)——讀取模擬輸入引腳的值,并將其表示為 0~1023 之間的數(shù)值,對(duì)應(yīng) 0~5V 的電壓值<br/>
+
[http://v.youku.com/v_show/id_XNDkyNTIyNjEy.html?from=y1.7-2 愛(ài)上Arduino與愛(ài)上Processing的互動(dòng)視頻教程]<br/>
?
( 6) delay(ms)——延遲一定毫秒的時(shí)間<br/>
+
[http://www.makerspace.cn/portal.php 奧松機(jī)器人技術(shù)論壇]<br/>
?
( 7) Serial.begin(speed)——為與 Arduino 串口通信做準(zhǔn)備,我們可以通過(guò) Arduino的上位機(jī)軟件檢測(cè)返回值,這里設(shè)置通信的波特率,
+
?
我們通常使用 9600,我們也可以使用其他的通信波特率,但是最大值是 115200<br/>
+
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( 8) Serial.read()——讀取一個(gè)字節(jié)的串行數(shù)據(jù)<br/>
+
?
( 9) Serial.print(data, encoding)——將數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳回, encoding 指明數(shù)據(jù)傳回類型,默認(rèn)為純文本格式<br/>
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?
( 10) Serial.println(data, encoding)——與 Serial.print(data)相同,只是在傳回?cái)?shù)據(jù)的末尾多加一個(gè)換行符( \r\n)。換行符的意義就等于你在
+
?
輸入一些文字后敲入的回車鍵<br/>
+
?
==PWM 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速==
+
?
你知道什么是直流電機(jī)嗎?定義輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī),稱為直流電機(jī),它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)
+
?
機(jī),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分
+
?
稱為定子,定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng),由機(jī)座、 主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子,其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)
+
?
勢(shì),是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐,所以通常又稱為電樞,由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。
+
?
===PWM 基本原理===
+
?
PWM 是通過(guò)控制固定電壓的直流電源開(kāi)關(guān)頻率, 從而改變負(fù)載兩端的電壓,進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。 PWM 可應(yīng)用在許多方面, 如電機(jī)調(diào)速、 溫度控制、
+
?
壓力控制等。在 PWM 驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中,接一個(gè)固定的頻率來(lái)接通和斷開(kāi)電源,并根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開(kāi)”時(shí)間的長(zhǎng)短。通過(guò)改變直流電機(jī)電樞上電壓
+
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的“占空比”來(lái)改變平均電壓的大小,從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)用到的主要設(shè)備有: Arduino 控制器、 USB 下載線、直流電機(jī)、扇葉、 IRF520、1N4007、按鍵、電阻、大面包板和跳線。
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PWM 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖<br/>
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PWM 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)面包板插接圖<br/>
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PWM 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)原理圖<br/>
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按上圖所示的原理圖搭接好電路,然后將下面的例子程序下載到 Arduino 控制器中
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當(dāng)我們按下啟動(dòng)按鍵時(shí)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度很慢,當(dāng)我們多次按動(dòng)按鍵時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度逐漸加快,最終電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到最大。然后我們按下減速按鍵,多
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次按下減速按鍵電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)逐漸減慢,最終電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)<br/>
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==紅外熱釋電傳感器人體檢測(cè)報(bào)警==
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紅外熱釋電傳感器響應(yīng)空間內(nèi)紅外線的變化,它們只響應(yīng)變化,因此只有當(dāng)人體移動(dòng)時(shí)才能告訴我們房間內(nèi)有人,并且在移動(dòng)。那些用于防竊報(bào)警的傳感器通常提供
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一些可作為開(kāi)關(guān)連接到數(shù)字輸入電路的端子。這些傳感器特別易于安裝,這是超過(guò)光電開(kāi)關(guān)的顯著優(yōu)點(diǎn)。它們通常具有更寬廣,可通過(guò)改變透鏡來(lái)調(diào)整的靈敏度區(qū)域,這
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些透鏡通常是隨設(shè)備一起提供的。這些設(shè)備中通常有一個(gè)用來(lái)縮短延遲時(shí)間的電位計(jì),但是同樣,我們不能將延遲時(shí)間縮短到 0,最短時(shí)間取決于所購(gòu)買的傳感器<br/>
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===紅外熱釋電傳感器的結(jié)構(gòu)及原理===
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紅外熱釋電傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料, 如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2mm×1mm 的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)
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元件,并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián),以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào),經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)
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管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離,一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡,該透鏡用透明塑料制成,將透鏡的上、下兩部分各分成若
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干等份,制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡,它和放大電路相配合,可將信號(hào)放大 70分貝以上,這樣就可以測(cè)出 10~20 米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。
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菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理,在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”,以提高它的探測(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過(guò)時(shí),人體發(fā)
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出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”,這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入,從而強(qiáng)其能量幅度。<br/>
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紅外熱釋電傳感器工作原理圖<br/>
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人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為 9~10um, 而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在 0.2~20um 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口,這個(gè)濾光片可通
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過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為 7~10um,正好適合于人體紅外輻射的探測(cè),而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收,這樣便形成了一種專門用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器。
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===被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn):===
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優(yōu)點(diǎn):本身不發(fā)任何類型的輻射,器件功耗很小、隱蔽性好、價(jià)格低廉。<br/>
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缺點(diǎn):①容易受各種熱源、光源干擾;被動(dòng)紅外穿透力差,人體的紅外輻射容易被遮擋,不易被探頭接收。②環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí),探測(cè)和靈敏度明顯下降,
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有時(shí)造成短時(shí)失靈。<br/>
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抗干擾性能:① 防小動(dòng)物干擾:探測(cè)器安裝在推薦地使用高度,對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)地面上地小動(dòng)物,一般不產(chǎn)生報(bào)警。②抗電磁干擾:探測(cè)器的抗電磁波干擾性能符合
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GB10408 中 4.6.1 要求,一般手機(jī)電磁干擾不會(huì)引起誤報(bào)。③抗燈光干擾:探測(cè)器在正常靈敏度的范圍內(nèi),受 3 米外 H4 鹵素?zé)敉高^(guò)玻璃照射,不產(chǎn)生報(bào)警。
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紅外線熱釋電傳感器對(duì)人體的敏感程度還和人的運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系很大。紅外線熱釋電傳感器對(duì)于徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感,而對(duì)于橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動(dòng)則最為敏感。
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在現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報(bào)、求得最佳檢測(cè)靈敏度極為重要的一環(huán)。<br/>
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===規(guī)格參數(shù):===
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1.探測(cè)角度 120 度;<br/>
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2.探測(cè)距離 7 米;<br/>
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3.TTL 開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出,有信號(hào)輸出高電平(3.3V 左右), 無(wú)信號(hào)輸出低電平(0.4V 左右);<br/>
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4.觸發(fā)時(shí)間可調(diào);<br/>
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5.常用于做防盜器等設(shè)備;<br/>
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6.模塊已強(qiáng)制設(shè)置為可重復(fù)觸發(fā)工作方式;<br/>
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7.引腳定義: (-)電源地, (OUT)信號(hào)輸出,(+)電源正。<br/>
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實(shí)驗(yàn)用的主要設(shè)備: Arduino 控制器、 USB 下載線、紅外熱釋電傳感器、發(fā)光二極管、電阻、傳感器連接線、大面包板和跳線。<br/>
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紅外熱釋電傳感器人體檢測(cè)實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖<br/>
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紅外熱釋電傳感器人體檢測(cè)實(shí)驗(yàn)面包板插接圖<br/>
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紅外熱釋電傳感器人體檢測(cè)實(shí)驗(yàn)原理圖<br/>
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按上圖所示的原理圖搭接好電路,然后將下面的例子程序下載到 Arduino 控制器中。<br/>
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當(dāng)紅外熱釋電傳感器檢測(cè)到有人經(jīng)過(guò)時(shí), LED 燈會(huì)閃爍。 如果沒(méi)有人經(jīng)過(guò)時(shí), LED燈會(huì)熄滅。<br/>
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==數(shù)字傳感器控制流水燈==
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干簧管可以作為傳感器用,用于計(jì)數(shù), 限位等等。例如,有一種自行車公里計(jì),就是在輪胎上粘上磁鐵,在一旁固定上干簧管構(gòu)成的。把干簧管裝在門上,可作為開(kāi)
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門時(shí)的報(bào)警用,也可作為開(kāi)關(guān)使用。
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實(shí)驗(yàn)用到的主要設(shè)備有: Arduino 控制器、 USB 下載線、干簧管、傾角傳感器、發(fā)光二極管、電阻、傳感器連接線、大面包板和跳線。
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[[文件:huang1234.jpg|500px|有框|居中]]
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干簧管控制流水燈實(shí)驗(yàn)圖<br/>
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干簧管控制流水燈實(shí)驗(yàn)面包板插接圖<br/>
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干簧管控制流水燈實(shí)驗(yàn)原理圖<br/>
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[[文件:she1234.jpg|500px|有框|居中]]
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傾角控制流水燈實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖<br/>
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[[文件:jing1234.jpg|500px|有框|居中]]
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傾角控制流水燈實(shí)驗(yàn)面包板插接圖<br/>
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傾角控制流水燈實(shí)驗(yàn)原理圖<br/>
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按上圖所示的原理圖搭接好電路,然后將下面的例子程序下載到 Arduino 控制器中。<br/>
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[[文件:jj1234.jpg|500px|有框|居中]]
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當(dāng)磁鋼靠近干簧管時(shí), LED 燈會(huì)循環(huán)交替閃爍。也可以將干簧管換成傾角傳感器,當(dāng)傾角傳感器有傾斜時(shí), LED 燈會(huì)循環(huán)交替閃爍。<br/>
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==技術(shù)支持==
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RobotBase 為每一位客戶都提供了完善的售前與售后技術(shù)支持服務(wù), 無(wú)論是您想購(gòu)
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買產(chǎn)品,對(duì)產(chǎn)品一無(wú)所知,還是在使用購(gòu)買的產(chǎn)品中遇到問(wèn)題,您都可以隨時(shí)聯(lián)系我
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們技術(shù)工程師,我們會(huì)竭盡全力為您答疑解惑,盡快幫您解決問(wèn)題,您可以通過(guò)以下
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方式與我們?nèi)〉寐?lián)系:<br/>
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官方網(wǎng)站: http://www.robotbase.cn/<br/>
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技術(shù)支持郵箱: robotbase@yahoo.cn<br/>
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博客留言: http://blog.sina.com.cn/robotbase<br/>
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http://blog.sina.com.cn/arduino<br/>
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旺旺號(hào): robotbase
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2015年10月30日 (五) 16:17的最后版本

Aishang.jpg

目錄

產(chǎn)品概述

愛(ài)上Arduino 互動(dòng)入門套件是哈爾濱奧松機(jī)器人科技有限公司專門為Arduino 愛(ài)好者精心打造的一款入門學(xué)習(xí)套件,此套件完全按照《愛(ài)上Arduino》(Arduino 創(chuàng)始人所著《Getting Started with Arduino》中文譯著)一書(shū)內(nèi)容配置,除了書(shū)中涉及到的基本元件外,還增加了擴(kuò)展講解部分中的直流電機(jī)、風(fēng)扇、干簧管、磁鋼、傾角傳感器、紅外熱釋電傳感器等。即使你沒(méi)有學(xué)過(guò)電子電路相關(guān)知識(shí),也可以按照中文教材書(shū)籍講解一步步完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)操作,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,你只需在面包板上通過(guò)跳線插拔連接元件,無(wú)須使用電烙鐵焊接,避免了初學(xué)者焊接元件浪費(fèi)原料不環(huán)保的習(xí)慣。此套件完全考慮初學(xué)者學(xué)習(xí)興趣,按照書(shū)中內(nèi)容精心編排,每個(gè)實(shí)驗(yàn)均配有電路原理圖、元件插接圖和實(shí)物連接圖,實(shí)驗(yàn)詳細(xì)說(shuō)明和具有功能注釋的例子程序,由易到難,循序漸進(jìn),打好學(xué)習(xí)基礎(chǔ),啟發(fā)創(chuàng)新思維,領(lǐng)悟開(kāi)源創(chuàng)意文化,這款套件是帶你進(jìn)入互動(dòng)新媒體領(lǐng)域和電子世界的必備之選。

主控器技術(shù)參數(shù)

  1. 主控器:Carduino UNO R3
  2. 微處理器:ATmega328
  3. Flash 內(nèi)存:32 KB (ATmega328 其中0.5 KB 用于引導(dǎo)程序)
  4. 工作電壓:5V
  5. 輸入電壓:接上USB 時(shí)無(wú)須外部供電或外部7V~12V DC 輸入
  6. 輸出電壓:5V DC 輸出和3.3V DC 輸出和外部電源輸入
  7. 時(shí)鐘頻率:16 MHz
  8. 輸入電壓:7-12V(推薦)
  9. 輸入電壓:6-20V(限制)
  10. 支持USB 接口協(xié)議及供電(不需外接電源)
  11. 支持ISP 下載功能
  12. 數(shù)字I/O 端口:14(6 個(gè)PWM 輸出口)
  13. 模擬輸入端口:6
  14. 直流電流:40mA(I/O 端口)
  15. 直流電流:50mA(3.3V 端口)
  16. EEPROM:1 KB (ATmega328)
  17. SRAM:2 KB (ATmega328)
  18. 尺寸:75x55x15mm

Arduino編譯環(huán)境下載

當(dāng)前最新版Arduino 1.6.5 下載地址: http://www.arduino.cc/en/Main/Software

第一個(gè)Arduino例程

點(diǎn)亮13號(hào)引腳的LED燈,持續(xù)一秒,然后滅掉,再持續(xù)一秒,一直循環(huán)。
在這第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們假設(shè)讀者使用控制器的型號(hào)是Arduino UNO,并獲取了Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境,而且已經(jīng)安裝了USB驅(qū)動(dòng)。

連接Arduino控制板和電腦

將USB線一端插在Arduino控制板上,一端插在電腦的USB接口上。(獨(dú)立工作時(shí)Arduino控制板可以選擇從USB供電, 也可以選擇由電源適配器供電)

設(shè)置Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境語(yǔ)言

打開(kāi)Arduino主程序后,軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的語(yǔ)言,然后設(shè)置開(kāi)發(fā)環(huán)境為系統(tǒng)語(yǔ)言,如果需要設(shè)置為其他語(yǔ)言同樣可以,只要打開(kāi):File > Preferences,找到Editor language項(xiàng),將其設(shè)為需要的語(yǔ)言(例如:簡(jiǎn)體中文),然后關(guān)閉Arduino主程序并重新打開(kāi),開(kāi)發(fā)環(huán)境界面就會(huì)變成中文。

Arduino1231.jpg


Arduino1232.jpg


Arduino1233.jpg


打開(kāi)LED blink例程


打開(kāi)軟件選擇文件 - 示例 - 01.Basics - Blink

blink


設(shè)置板卡型號(hào)

Arduino包括多種版本的主控器,其中比較常見(jiàn)的是Uno、Leonardo以及Mega系列的控制器。在軟件上點(diǎn)擊工具然后在“板”一項(xiàng)下選擇相應(yīng)的型號(hào),這時(shí)你需要根據(jù)自己的主控硬件的固件類型來(lái)選擇板卡。(樣例中選用的是以Uno為bootloader的控制器)
工具 - 板 - Arduino Uno

Arduino1235.jpg


設(shè)置串口

工具 > 串口 > xx,這里的xx應(yīng)選擇在你的電腦設(shè)備管理器中看到的一致。

Arduino1236.jpg


下載程序

如圖,點(diǎn)擊驗(yàn)證,程序只進(jìn)行了驗(yàn)證,而沒(méi)有下載到控制器中,下載需要再點(diǎn)擊上傳鍵;若直接點(diǎn)擊上傳鍵,將程序會(huì)先進(jìn)行驗(yàn)證然后直接下載程序到你的Arduino控制板上。

Arduino1237.jpg


程序效果

程序運(yùn)行的效果就是:Adruino Uno板載的13號(hào)引腳LED燈在閃爍。

Arduino UNO驅(qū)動(dòng)安裝

Arduino UNO驅(qū)動(dòng)安裝方法

例程列表

  • 串口通信控制LED 燈實(shí)驗(yàn)
  • 智能骰子實(shí)驗(yàn)
  • 遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅鲗?shí)驗(yàn)
  • 干簧管控制繼電器實(shí)驗(yàn)
  • 數(shù)字傳感器控制流水燈實(shí)驗(yàn)
  • 智能門鈴
  • PWM 控制LED 燈亮度實(shí)驗(yàn)
  • 全彩LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)
  • PWM 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)
  • 紅外熱釋電傳感器人體檢測(cè)報(bào)警實(shí)驗(yàn)

精選例程

全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)

試驗(yàn)簡(jiǎn)介:全彩LED 燈是LED 家族中的成員之一,是透明樹(shù)脂封裝,四個(gè)引腳,里面一般封裝了3 個(gè)芯片(一般是紅、綠、藍(lán)三基色)三種顏色共用一腳(共陰或共陽(yáng))一般用來(lái)做廣告字、燈箱背光源、顯示屏、點(diǎn)光源、燈飾產(chǎn)品、電子儀器、家具裝飾等。本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)3 路PWM 輸出控制全彩LED 的三個(gè)顏色漸近變化,模擬連續(xù)變化的呼吸燈效果。

所需硬件

  • CarDuino UNO R3 控制器×1
  • USB 下載線×1
  • 大面包板×1
  • 跳線若干
  • 全彩LED 燈×1
  • 電阻×3

硬件接線

全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理圖

13k02302.png

全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)面包板接插圖

13k02303.png

全彩 LED 模擬呼吸燈實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖

13k02304.png

例子程序

int R_Pin = 11;
int G_Pin = 10;
int B_Pin = 9; //定義三個(gè)輸出引腳并分別連接全彩LED 燈的red,green 和blue 引腳
void setup()
{
pinMode(R_Pin, OUTPUT);
pinMode(G_Pin, OUTPUT);
pinMode(B_Pin, OUTPUT); //定義三個(gè)引腳為輸出
}
void loop()
{ int i,j,k;
for(i=1;i<=7;i++) //紅燈逐漸變亮
{
for(j=1;j<=7;j++) //綠燈逐漸變亮
{
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k); //藍(lán)燈逐漸變亮
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k); //藍(lán)燈逐漸變暗
}
for(j=6;j>=2;j--) //綠燈逐漸變暗
{
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k);
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k);
}
}
for(i=6;i>=2;i--) //紅燈逐漸變暗
{
for(j=1;j<=7;j++)
{
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k);
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k);
}
for(j=6;j>=2;j--)
{
for(k=1;k<=7;k++) Color(i,j,k);
for(k=6;k>=2;k--) Color(i,j,k);
}
}
}
void Color(int r, int g, int b) //全彩LED 子程序
{
analogWrite(R_Pin, 36*r);
analogWrite(G_Pin, 36*g);
analogWrite(B_Pin, 36*b);
delay(100);
}

程序效果:CarDuino UNO R3 控制器上電后,全彩LED 中的紅、綠、藍(lán)分別按不同順序逐漸變亮再逐漸變暗,從而三基色整體變幻出各種顏色。

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