实验二十二:灰度传感器实验

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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
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