2015年2月26日 星期四

感測器模組-總論

感測器輸入模組-總論


感測器乃是指能偵測人類物理世界,產生訊號的零件,例如:紅外線測距離、光線亮度感測、碰觸感測、濕度感測、壓力感測、氣體感測....等,將這些零件做成模組,將真實物理世界所偵測的訊號,透過電子零件轉變成ARDUINO所能判斷的類比或數位輸入的訊號者,即為感測器模組,對岸稱為傳感器模塊。

我們這裡僅討論在S4A、MBLOCK能用的感測器模組,因為網路上能採購模組眾多,但是並非每個感測器都能直接在S4A或MBLOCK中使用,能使用的模組其輸出訊號必須為0-5V的電壓訊號,因為ARDUINO的A0-A5輸入,或是D0-D13(S4A僅能用D2、D3其餘,但MBLOCK可已使用所有腳位當輸入)均是以電壓來模擬的輸入。

模組的輸出接腳與ARDUINO連接


圖為旋轉電位計(可變電阻)模組


大部分感測器模組都會3個以上的接腳,其中兩隻一定是+5V(V、V+、VCC、VIN、電壓、正電、OUT)、GND(G、接地、V-、負電)的接腳,用來提供模組工作電源,只要將電源與接地接對,模組即可正常工作,如果接反了,有些便宜的模組恐怕會燒毀。

另一隻(或以上)接腳則是提供訊號輸出,這些輸出必須連接至ARDUINO的輸入端,也就是類比輸入A0-A5或是數位輸入D2、D3(S4A僅有兩個數位輸入,但MBLOCK的所有接腳都能當輸入);通常模組端會標示成D0(數位輸出,僅有兩種狀態,做為開關用),或是A0(類比輸出,0-5V中間任何狀態),我比較偏好有A0(類比輸出)的,因為也能當D0(數位開關)用,只要在程式中做設定即可。

所以一般感測器模組至少會有3隻腳,購買時要注意輸出是數位還是類比,是否符合需求;另外有的模組會兼具類比及數位可同時輸出,是不錯的選擇,另外也有2個以上的輸出,例如搖桿有X、Y兩方向的輸出值、RGB_LED會有三個顏色的輸入端、或是八通道的繼電器會有八個輸入訊號。

S4A、MBLOCK不能直接用的模組


有些模組因為輸出是串列數位資料,例如:溫度的感測,採DHT22晶片的就不能用,溫度必須找LM35晶片或是使用熱敏電阻的才能使用,或是超音波SR-04的也不行,得要用U-016的才行。

特別注意品質不佳的模組


有些網路買來的模組標示並不清楚,我曾經買過七彩光盃模組接腳標示錯誤,燒毀三片ARDUINO NANO之後才發現,該模組標示V和G的位置,其內部電路竟然是短路的...真是令人無言以對。

還有買過RGB全彩LED模組,接腳亂標還用貼紙貼起來,難怪怎麼接都不會亮...,還以為自己買錯模組...。



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