“实验二十二：灰度传感器实验”的版本间的差异

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*[[Basic Experiment Kits For Arduino]]
 
*[[Basic Experiment Kits For Arduino]]
 
*[[Basic Experiment Kits For Raspberry Pi]]
 
*[[Basic Experiment Kits For Raspberry Pi]]
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== 参数说明 ==
 
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*可通过W1和W2端口选择输出模式
 
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**管脚W1提供直接模式、触发模式的选择
 
−
**管脚W2提供快速模式、低功耗模式的选择
 
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***W1=0，W2=0：输出为直接模式，高电平有效
 
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***W1=0，W2=1：输出为直接模式，低电平有效
 
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***W1=1，W2=0：输出为触发模式，上电状态为0
 
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***W1=1，W2=1：输出为触发模式，上电状态为1
 
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== Arduino ==
 
== Arduino ==
 
=== 实验现象 ===
 
=== 实验现象 ===
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* 当按键按下时，板载LED灯点亮。
+
* 通过串口打印模块测量到的灰度值对应的数字量，
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* 当按键松开时，板载LED灯熄灭。
+
* 当灰度高于阈值时，板载LED灯点亮。
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* 当灰度低于阈值时，板载LED灯熄灭。
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=== 编程原理 ===
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*灰度传感器共引出三个引脚，分别是电源正Vcc、电源地GND、信号端OUT，实际使用时可以直接将传感器连接到 Arduino 控制器的模拟接口，例如模拟口 A0，给 Arduino 通电后，传感器白色高亮 LED 亮起，将传感器扣放在灰度不同的纸张上，通过 Arduino 控制器自带的 AD 转换进行数据的读取，然后通过串口打印出测量的模拟量即可。
 +
*发光二极管与1K电阻串联，发光二极管作为光源，照射在检测物体上，1K电阻起限流作用。光敏电阻与10K电阻串联，光敏电阻具有光越强阻值越小的特性。当发光二极管照在白色物体上时，白色物体反射所有光，亮度强，光敏电阻阻值小，分压小，out点输出的电压值高；当发光二极管照在黑色物体上时，黑色物体吸收所有光，亮度弱，光敏电阻阻值大，分压大，out点输出的电压值低。
  
 
=== 电路连接 ===
 
=== 电路连接 ===
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=== 主要程序 ===
 
=== 主要程序 ===
 
<pre>
 
<pre>
−
#define SEN 3
+
int Led = 13;
−
#define LED 13
+
int buttonpin = A0;
−
 
+
int val;
−
int value = 0;
 
  
 
void setup()
 
void setup()
 
{
 
{
−
   pinMode(LED,OUTPUT);
+
   Serial.begin(9600);
−
   pinMode(SEN,INPUT);
+
   pinMode(Led, OUTPUT);
−
   Serial.begin(9600);       //波特率9600
+
   pinMode(buttonpin, INPUT);
 
}
 
}
  
 
void loop()
 
void loop()
 
{
 
{
−
   value = digitalRead(SEN);  
+
   val = analogRead(buttonpin);
−
   if(value == HIGH)             //ADBuffer值小于设定值，相当于温度大于设定值
+
  Serial.println(val,DEC); 
 +
   if (val < 400)
 
   {
 
   {
−
     digitalWrite(LED,HIGH);  //点亮LED
+
     digitalWrite(Led, HIGH);
−
    Serial.println("TTP223 has been pressed");
 
 
   }
 
   }
 
   else
 
   else
 
   {
 
   {
−
  digitalWrite(LED,LOW);   //关闭LED
+
    digitalWrite(Led, LOW);
 
   }
 
   }
−
  delay(500);        //延时500ms
 
 
}
 
}
 
</pre>
 
</pre>
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== 树莓派 ==
 
== 树莓派 ==
 
=== 电路连接 ===
 
=== 电路连接 ===
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*[[File:实验二十二：灰度传感器实验_接线1.png|400px]]
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*[[File:实验二十二：灰度传感器实验_接线1.png|600px]]
  
 
=== 程序运行 ===
 
=== 程序运行 ===
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<pre>
 
<pre>
 
sudo apt update
 
sudo apt update
−
sudo apt install pyt hon3-gpiozero
+
sudo apt install python3-gpiozero
 
</pre>
 
</pre>
 
:*其它树莓派上的系统可以使下面命令来安装该库：
 
:*其它树莓派上的系统可以使下面命令来安装该库：
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pinout
 
pinout
 
</pre>
 
</pre>
 +
*打开SPI接口
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<pre>
 +
sudo raspi-config
 +
选择Interfaces oOptions -> SPI -> “Would you like the SPI interface to be enabled? ”选择Yes -> “The SPI interface is enabled” 选择Yes -> 选择finish
 +
</pre>
 +
*关闭树莓派。断电情况下，根据提供的电路连接将对应模块接入电路，启动树莓派
 
*下载树莓派参考例程，将文件解压后拷贝放在用户名目录下，运行
 
*下载树莓派参考例程，将文件解压后拷贝放在用户名目录下，运行
 
<pre>
 
<pre>
−
cd raspberrypi/23/python_gpiozero
+
cd /home/pi/raspberrypi/22/python_gpiozero
 
python sensor.py
 
python sensor.py
 
</pre>
 
</pre>
−
*此时可看见树莓派在正确运行程序，若想退出，按ctrl+C即可
+
*此时可看见树莓派在不断打印模块输出的电压值，若想退出，按ctrl+C即可
−
*指令说明：'''gpiozero.Button(pin, pull_up, active_state, bounce_time, hold_time, hold_repeat)'''
 
−
**Button 继承于 DigitalInputDevice，代表一个简单的按钮或者开关按钮的一端连接地线，另一端连接到任何GPIO引脚；或者按钮的一端连接3V3引脚，另一端连接任何GPIO引脚，然后在Button的初始化构造方法设置pull_up为False
 
−
**主要参数：
 
−
***pin：GPIO口编号；
 
−
***pull_up: 内部上下拉电阻设置，
 
−
****设置为True（默认）时，GPIO引脚被拉高，需将按键的另一端接地。
 
−
****设置为Flase时，GPIO引脚被拉高低，需将按键的另一端接3V3
 
−
****设置为None时，GPIO引脚悬空，gpiozero无法猜测活动状态，必须设置active_state
 
−
***active_state:
 
−
****设置为True时，当硬件引脚状态为“高”，软件显示引脚状态也为“高”
 
−
****设置为False时，则输入的极性相反，当硬件引脚状态为“高”，软件显示引脚状态为“低”
 
−
****当pull_up设置为None时，使用该参数设置未知的引脚活动状态
 
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****当pull_up设置为True或者False时，引脚的活动状态被将自动赋值
 
−
***bounce_time: 软件消抖时间。一般开关在大约20ms内信号不稳定，存在所谓的“开关抖动
 
−
****设置为None时，将不执行软件抖动补偿，否则该参数是组件在初始更改后忽略的时间长度（秒）,默认1s
 
−
***hold_time: 按下按钮后直到触发when_held的时间，单位秒
 
−
***hold_repeat:
 
−
****如果为True，则只要按钮持续被按下when_held会每隔hold_time时间持续被触发
 
−
****如果为False，则when_held只会触发一次；
 
−
 
 
−
*指令说明：'''gpiozero.LED(pin, pwm, active_high, initial_value)'''
 
−
**主要参数：
 
−
***pin: GPIO口编号，
 
−
***active_high:
 
−
****设置为True（默认）时，需将LED的负极连接到GND，将另一端连接到GPIO引脚。
 
−
****设置为Flase时，将LED的负极连接到GPIO引脚，将另一端连接到3.3V引脚。
 
−
***initial_value:
 
−
****如果为False（默认值），LED初始状态为关闭。
 
−
****如果为None，LED所接引脚为不稳定状态。
 
−
****如果为True，LED初始状态为打开。
 
 
*更多指令请查看[https://gpiozero.readthedocs.io/en/latest/installing.html gpiozero文档]
 
*更多指令请查看[https://gpiozero.readthedocs.io/en/latest/installing.html gpiozero文档]
  

2024年12月6日 (五) 12:03的最新版本

Arduino

实验现象

  • 通过串口打印模块测量到的灰度值对应的数字量，
  • 当灰度高于阈值时，板载LED灯点亮。
  • 当灰度低于阈值时，板载LED灯熄灭。

编程原理

  • 灰度传感器共引出三个引脚，分别是电源正Vcc、电源地GND、信号端OUT，实际使用时可以直接将传感器连接到 Arduino 控制器的模拟接口，例如模拟口 A0，给 Arduino 通电后，传感器白色高亮 LED 亮起，将传感器扣放在灰度不同的纸张上，通过 Arduino 控制器自带的 AD 转换进行数据的读取，然后通过串口打印出测量的模拟量即可。
  • 发光二极管与1K电阻串联，发光二极管作为光源，照射在检测物体上，1K电阻起限流作用。光敏电阻与10K电阻串联，光敏电阻具有光越强阻值越小的特性。当发光二极管照在白色物体上时，白色物体反射所有光，亮度强，光敏电阻阻值小，分压小，out点输出的电压值高；当发光二极管照在黑色物体上时，黑色物体吸收所有光，亮度弱，光敏电阻阻值大，分压大，out点输出的电压值低。

电路连接

  • 实验二十二：灰度传感器实验 接线.png

主要程序

int Led = 13;
int buttonpin = A0;
int val;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(Led, OUTPUT);
  pinMode(buttonpin, INPUT);
}

void loop()
{
  val = analogRead(buttonpin);
  Serial.println(val,DEC);   
  if (val < 400)
  {
    digitalWrite(Led, HIGH);
  }
  else
  {
    digitalWrite(Led, LOW);
  }
}

树莓派

电路连接

  • 实验二十二：灰度传感器实验 接线1.png

程序运行

Python

  • 安装gpiozero库
    • 可以使下面命令来安装该库
sudo apt update
sudo apt install python3-gpiozero
  • 其它树莓派上的系统可以使下面命令来安装该库：
sudo pip3 install gpiozero
  • 运行以下语句可以查看树莓派GPIO口定义
pinout
  • 打开SPI接口
sudo raspi-config
选择Interfaces oOptions -> SPI -> “Would you like the SPI interface to be enabled? ”选择Yes -> “The SPI interface is enabled” 选择Yes -> 选择finish
  • 关闭树莓派。断电情况下，根据提供的电路连接将对应模块接入电路，启动树莓派
  • 下载树莓派参考例程，将文件解压后拷贝放在用户名目录下，运行
cd /home/pi/raspberrypi/22/python_gpiozero
python sensor.py
  • 此时可看见树莓派在不断打印模块输出的电压值，若想退出，按ctrl+C即可
  • 更多指令请查看gpiozero文档

例程下载

相关例程

Arduino和树莓派基础实验套件例程
教程名2
  • 列表2
教程名3
  • 列表3
教程名4
  • 列表4
教程名5
  • 列表5
教程名6
  • 列表6
取自“https://wiki.diustou.com/cn/index.php?title=实验二十二：灰度传感器实验&oldid=23790”