哈嘍，大家好，本期小飛哥帶來的是常用的數字量輸出傳感器的原理與使用說明，希望能對伙伴們有幫助！
實作目標：
了解常用傳感器的原理實作，達到舉一反三的效果，學會如何操作；
硬體準備：
聲音傳感器（或者其他同類傳感器）
LED燈
單片機（STM32F103C8T6或其他）
軟體：
keil5
先來介紹幾款我們在DIY小玩意的時候經常用到的幾款傳感器：
一、常用傳感器認識
| 1、聲音傳感器 |
聲音傳感器，在某寶很容易找到，一般有4線制，三線制，主要區別是4線兼容3線的，4線的多一個模擬量輸出，讓我們開發的空間更大，比如對聲音粗略的分等級，不同分貝的聲音控制不同的設備，當然這種模塊精度不高，
輸出方式：
1)數字量輸出：通過板載電位器設定聲音檢測閾值，當檢測到聲音超過閾值時，通過數字引腳DO輸出低電平，
2)模擬量輸出：聲音越大，AO引腳輸出的電壓值越高，通過ADC采集的模擬值越高，
4線制聲控傳感器模塊
3線制聲控傳感器模塊
| 2、光敏傳感器 |
接收端是光敏電阻，光照不同會呈現不同的電阻值，這種傳感器同樣也是有3線制，4線制，與上面聲控傳感器原理相同，
輸出方式：
1)數字量輸出：通過板載電位器設定光照檢測閾值，當檢測到光照強度超過閾值時，通過數字引腳DO輸出低電平，
2)模擬量輸出：光照強度越大，AO引腳輸出的電壓值越高，通過ADC采集的模擬值越高，
4線制光敏傳感器模塊
3線制光敏傳感器模塊
| 3、煙霧傳感器 |
接收端是MQ-2煙霧傳感器，MQ-2傳感器對可燃氣、煙霧等氣體靈敏度高，這種傳感器同樣也是有3線制，4線制，與上面傳感器原理相同，這個模塊某寶大多是4線制，可能3線的不怎么好賣吧，哈哈
輸出方式：
1)數字量輸出：通過板載電位器設定煙霧檢測閾值，當檢測到煙霧濃度超過閾值時，通過數字引腳DO輸出低電平，
1)模擬量輸出：煙霧濃度越大，AO引腳輸出的電壓值越高，通過ADC采集的模擬值越高，
4線制煙霧傳感器模塊
諸如此類的傳感器還有很多，像雨水傳感器、震動傳感器等等，下面圖片中的許多都是一樣的原理，大家學會一種，就可以舉一反三啦，
二、原理圖說明
接下來，小飛哥以聲音傳感器為例，對此類傳感器的通用底板做點簡單介紹，下圖是找的某款模塊手冊，做的也是非常用心了，板子上有LM393進行數字量輸出，LM386對聲音信號放大后作為模擬量輸出，接著來分析下此模塊的原理圖，
可以看到，聲音信號進來之后，是比較微弱的，經過R1可調電阻控制聲音的幅值，經過LM386對聲音信號進行放大，放大倍數有兩種方式，一種是pin 1及pin 8間加一個10μF的電容即可使增益變成200，也就是此模塊采用的方式，另外一種是在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調為200以內的任意值，
然后放大后的聲音信號，一路是經過c6電容去直流之后，直接輸出至模塊AOUT引腳，此信號可以結合我們的單片機ADC進行采集，然后可以對聲音信號做傅里葉變化，顯示屏顯示，就可以得到音樂頻譜啦，另一路是輸入至LM393電壓比較器，通過調節R3可調電阻，作為正相輸入電壓，當反相輸入電壓大于正相電壓時，LM393輸出高電平，反之，輸出低電平，實作不同閾值下的電壓比較功能，也就是檢測聲音的大小，
什么是電壓比較器？ 簡單地說， 電壓比較器是對兩個模擬電壓比較其大小(也有兩個數字電壓比較的，這里不介紹)，并判斷出其中哪一個電壓高，如圖1所示，圖1(a)是比較器，它有兩個輸入端：同相輸入端(“+” 端) 及反相輸入端(“-”端)，有一個輸出端Vout(輸出電平信號)，另外有電源V+及地(這是個單電源比較器)，同相端輸入電壓VA，反相端輸入VB，VA和VB的變化如圖1(b)所示，在時間0～t1時，VA>VB；在t1～t2時，VB>VA；在t2～t3時，VA>VB，在這種情況下，Vout的輸出如圖1(c)所示：VA>VB時，Vout輸出高電平(飽和輸出)；VB>VA時，Vout輸出低電平，根據輸出電平的高低便可知道哪個電壓大，
如果把VA輸入到反相端，VB輸入到同相端，VA及VB的電壓變化仍然如圖1(b)所示，則Vout輸出如圖1(d)所示，與圖1(c)比較，其輸出電平倒了一下，輸出電平變化與VA、VB的輸入端有關，
其他一些模塊大多是沒有前級放大芯片，模擬量是直接輸出的，可能是由于輸出的信號比較強吧，柱極咪頭輸出的聲音電信號是非常微弱的，若果沒有前置放大的話，單片機AD不好采集得到，所以前置放大器還是必須的，簡單的應用場景，平時用的更多的是數字量輸出，直接接到單片機IO，檢測高低電平，然后控制后端繼電器或者其他設備，
三、聲音傳感器模塊測驗
代碼比較簡單，主要用到外部中斷引腳，或者普通IO輪訓方式也可以，就不多說了，主要介紹下，實驗用到的最小系統部分，主芯片用的是STM32F103C8T6，這也是小飛哥以前無聊畫的板子，把以上介紹的多種傳感器原理在最小系統板子上實作了，板子開源大家可以進群獲取資料，主要包括以下功能：
1) NRF24L01
2) EEPROM
3) 4個獨立按鍵
4) LED燈
5) LED燈驅動電路
6) 電壓比較器電路
7） 串口一鍵下載
本次的介紹就到這里啦，后面有更精彩的內容，歡迎大家持續關注嵌入式實驗基地！
??如果你覺得對自己有幫助的話，給個贊，點個關注，點個在看，感謝前進的道路上有你的陪伴！
推薦閱讀
?開源電路のSTM32最小系統設計
?一種你值得擁有的簡單易實作的開關電路
?無線通訊之紅外通訊
?DIY一個離線語音控制器
?HAL庫us延時的3種實作方式
?邏輯分析儀的簡單使用介紹（附帶iic，uart，spi資料波形分析）
?ART-PI重力感應無線智能小車第一彈----ART-PI擴展板設計
?ART-PI重力感應無線智能小車第二彈----Onenet+wifi+L298N電機驅動
?ART-PI重力感應無線智能小車第三彈----RT-Studio+MPU6050+MQTT發布訂閱
?STM32 DAC音頻輸出
?PCB設計基礎
?OLED+ESP8266網路小時鐘
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/276272.html
標籤：其他