【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 17:01

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 17:04

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 17:06

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 17:08

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 18:08

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 18:10

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 18:38

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（48）
實驗四十八：GY-291 數字三軸重力加速度傾斜度模塊（IIC/SPI傳輸）
實驗代碼之三
*/
#include <Wire.h>
#define Register_ID 0
#define Register_2D 0x2D
#define Register_X0 0x32
#define Register_X1 0x33
#define Register_Y0 0x34
#define Register_Y1 0x35
#define Register_Z0 0x36
#define Register_Z1 0x37
int ADXAddress = 0xA7 >> 1;
int reading = 0;
int val=0;
int X0,X1,X_out;
int Y0,Y1,Y_out;
int Z1,Z0,Z_out;
double Xg,Yg,Zg;
void setup()
{
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
delay(100);
Wire.beginTransmission(ADXAddress);
Wire.write(Register_2D);
Wire.write(8);
Wire.endTransmission();
}
void loop()
{
Wire.beginTransmission(ADXAddress);
Wire.write(Register_X0);
Wire.write(Register_X1);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(ADXAddress,2);
if(Wire.available()<=2)
{
X0 = Wire.read();
X1 = Wire.read();
X1=X1<<8;
X_out=X0+X1;
}
Wire.beginTransmission(ADXAddress);
Wire.write(Register_Y0);
Wire.write(Register_Y1);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(ADXAddress,2);
if(Wire.available()<=2)
{
Y0 = Wire.read();
Y1 = Wire.read();
Y1=Y1<<8;
Y_out=Y0+Y1;
}
Wire.beginTransmission(ADXAddress);
Wire.write(Register_Z0);
Wire.write(Register_Z1);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(ADXAddress,2);
if(Wire.available()<=2)
{
Z0 = Wire.read();
Z1 = Wire.read();
Z1=Z1<<8;
Z_out=Z0+Z1;
}
Xg=X_out;
Yg=Y_out;
Zg=Z_out;
Serial.print("X= ");
Serial.print(Xg);
Serial.print(" ");
Serial.print("Y= ");
Serial.print(Yg);
Serial.print(" ");
Serial.print("Z= ");
Serial.print(Zg);
Serial.println(" ");
delay(200);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 18:41

ID:513258 · 發表于 2019-7-5 18:43

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 15:51

實驗四十九：有源蜂鳴器報警器發聲模塊（低電平觸發）

壓電陶瓷片
壓電陶瓷片，俗稱蜂鳴片。壓電陶瓷片是一種電子發音元件，在兩片銅制圓形電極中間放入壓電陶瓷介質材料，當在兩片電極上面接通交流音頻信號時，壓電片會根據信號的大小頻率發生震動而產生相應的聲音來。壓電陶瓷片由于結構簡單造價低廉，被廣泛的應用于電子電器方面如：玩具，發音電子表，電子儀器，電子鐘表，定時器等方面。超聲波電機就是利用相關的性質制成的。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 16:13

工作原理
當電壓作用于壓電陶瓷時，就會隨電壓和頻率的變化產生機械變形。另一方面，當振動壓電陶瓷時，則會產生一個電荷。利用這一原理，當給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，就會因彎曲振動發射出超聲波。相反，當向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產生一個電信號。基于以上作用，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 16:32

壓電蜂鳴器
是一種電聲轉換器件。將壓電材料粘貼在金屬片上，當壓電材料和金屬片兩端施加上一個電壓后，因為逆壓電效應，蜂鳴片就會產生機械變形而發出聲響。壓電材料有多種，用在蜂鳴片上的壓電材料通常是高壓極化后的壓電陶瓷片。壓電式蜂鳴器通常呈圓形，由壓電陶瓷片、引線和共鳴腔組成。而中間的壓電陶瓷片又由金屬鍍層、陶瓷片、膠水、金屬片構成。從電學角度來看，壓電陶瓷可以簡化為一個電感和一個電容的串聯模型。壓電式蜂鳴器具有體積小、靈敏度高、耗電省、可靠性好，造價低廉的特點和良好的頻率特性。因此它廣泛應用于各種電器產品的報警、發聲用途。最常見的莫過于音樂賀卡、電子手表、袖珍計算器、電子門鈴和電子玩具等小型電子用品上作發聲器件。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 16:42

主要優點
　　1、因無可動觸點部分，因此壽命長、可靠性高，連續使用可達10000小時以上，是半永久性的器件
　　2、不產生飛弧或者射頻噪聲，對其他線路無干擾
　　3、不會因松動而引起大的振動
　　4、用電子線路控制，所以能發出多種悅耳的聲音及模擬聲、斷續聲。音色純正，不易被噪聲所覆蓋
　　5、用電壓激勵，所以消耗電流小，一般在20mA以下，不會超過100mA
　　6、小型大音量。音量可達到70分貝/20cm，而元件厚度僅為1mm以下
　　7、工作溫度范圍寬
　　8、便于安裝，而且無電磁線圈和動圈，不必擔心絕緣惡化，并無漏電的可能

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:07

有源壓電蜂鳴器
是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標準用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后（1.5~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發聲。有源蜂鳴器的優點是，程序控制方便。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:12

如何區分有源和無源蜂鳴器
大家要了解有源和無源這里的“源”不是指電源，而是指震蕩源。也就是說，有源蜂鳴器內部帶震蕩源，所以只要一通電就會叫。而無源內部不帶震蕩源，所以如果用直流信號無法令其鳴叫。必須用2K~5K的方波去驅動它。有源蜂鳴器往往比無源的貴，就是因為里面多個震蕩電路。實際是指驅動方式分類，有源驅動和無源驅動，有源蜂鳴器又稱為直流蜂鳴器，其內部已經包含了一個多諧振蕩器，只要在兩端施加額定直流電壓即可發聲，具有驅動、控制簡單的特點，但價格略高。無源蜂鳴器又稱為交流蜂鳴器，內部沒有振蕩器，需要在其兩端施加特定頻率的方波電壓（注意并不是交流，即沒有負極性電壓）才能發聲，具有可靠、成本低、發聲頻率可調整等特點。

外觀上看
兩種蜂鳴器好像一樣，但仔細看，兩者的高度略有區別，有源蜂鳴器a，高度為9mm，而無源蜂鳴器b的高度為8mm。如將兩種蜂鳴器的引腳郡朝上放置時，可以看出有綠色電路板的一種是無源蜂鳴器，沒有電路板而用黑膠封閉的一種是有源蜂鳴器。

萬用表測電阻區別
用萬用表電阻檔Rxl檔測試:用黑表筆接蜂鳴器 "+"引腳，紅表筆在另一引腳上來回碰觸，如果觸發出咔、咔聲的且電阻只有8Ω(或16Ω)的是無源蜂鳴器;如果能發出持續聲音的，且電阻在幾百歐以上的，是有源蜂鳴器。同時有源蜂鳴器直接接上額定電源(新的蜂鳴器在標簽上都有注明)就可連續發聲;而無源蜂鳴器則和電磁揚聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能發聲。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:22

有源蜂鳴器模塊（低電平觸發）

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:40

模塊電原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:43

模塊描述
1 模塊采用S8050三極管驅動
2 工作電壓3.3V-5V
3 設有固定螺栓孔，方便安裝
4 小板PCB尺寸：3.2cm * 1.3cm
5 當I/O口輸入低電平時，蜂鳴器發聲

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:47

模塊接口說明（3線制）
1 VCC 外接3.3V-5V電壓（可以直接與5v單片機和3.3v單片機相連）
2 GND 外接GND
3 I/O （out）外接Arduino數字端口

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 17:50

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 18:51

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（49）
實驗四十九：有源蜂鳴器報警器發聲模塊（低電平觸發）
按鍵按下發聲，LED亮暗反轉
*/
#define LED 13
#define KEY 2
#define BUZZER 3
int KEY_NUM = 0;
void setup() {
pinMode(LED,OUTPUT);
pinMode(KEY,INPUT_PULLUP);
pinMode(BUZZER,OUTPUT);
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
}
void loop() {
ScanKey();
if(KEY_NUM==1)
{
digitalWrite(LED,!digitalRead(LED));
}
}
void ScanKey()
{
KEY_NUM = 0;
if(digitalRead(KEY)==LOW)
{
delay(20);
if(digitalRead(KEY)==LOW)
{
KEY_NUM=1;
buzzer_Di();
while(digitalRead(KEY)==LOW);
}
}
}
void buzzer_Di()
{
digitalWrite(BUZZER,LOW);
delay(100);
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 18:56

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 19:12

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 19:20

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 19:59

實驗五十：W25Q64 64Mbit FLASH外擴存儲模塊（SPI接口）

W25X64
該系列是華邦公司推出的大容量SPI FLASH 產品，W25X64 的容量為 64Mbit(8M)，該系列還有 W25Q80/16/32 等W25X16、W25X32、W25X64分別有8192、16384、32768個可編程頁，每頁256字節，用扇區擦除指令每次可以擦除16頁，用塊擦除指令每次可以擦除256頁，用整片擦除指令既可以擦除整個芯片，W25X16、W25X32、W25X64分別有512、1024、2048個可擦除扇區,或者32、64、128個可擦除的塊。W25Q64 的擦寫周期多達 10W 次，具有 20 年的數據保存期限，支持電壓為 2.7~3.6V，W25Q64 支持標準的 SPI，還支持雙輸出/四輸出的 SPI，最大 SPI 時鐘可以到 80Mhz（雙輸出時相當于 160Mhz，四輸出時相當于 320M）。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 20:05

SPI總線
SPI，是英語Serial Peripheral Interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，現在越來越多的芯片集成了這種通信協議。SPI是一個環形總線結構，由ss(cs)、sck、sdi、sdo構成，其時序其實很簡單，主要是在sck的控制下，兩個雙向移位寄存器進行數據交換。上升沿發送、下降沿接收、高位先發送。上升沿到來的時候，sdo上的電平將被發送到從設備的寄存器中。下降沿到來的時候，sdi上的電平將被接收到主設備的寄存器中。

SPI總線是Motorola公司推出的三線同步接口，同步串行3線方式進行通信:一條時鐘線SCK，一條數據輸入線MOSI，一條數據輸出線MISO;用于 CPU與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。SPI主要特點有:可以同時發出和接收串行數據;可以當作主機或從機工作;提供頻率可編程時鐘;發送結束中斷標志;寫沖突保護;總線競爭保護等。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 20:23

SPI 數據速率一般在1到70MHz的范圍內，字長為從8位及12位到這兩個值的倍數。數據傳輸一般由數據交換構成。在主控制器向從設備發送數據時，從設備也向主控制器發送數據。因此主控制器的內部移位寄存器和從設備都采用環形設置。在數據交換之前，主控制器和從設備會將存儲器數據加載至它們的內部移位寄存器。收到時鐘信號后，主控制器先通過MOSI線路時鐘輸出其移位寄存器的MSB。同時從設備會讀取位于SIMO的主控器第一位元，將其存儲在存儲器中，然后通過SOMI時鐘輸出其MSB。主控制器可讀取位于MISO的從設備第一位元，并將其存儲在存儲器中，以便后續處理。整個過程將一直持續到所有位元完成交換，而主控器則可讓時鐘空閑并通過/SS 禁用從設備。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 20:27

在 SPI 中，主控制器可與單個或多個從設備通信。如果是一個單從設備，從設備選擇信號可連接至從設備的本地接地電位，實現永久接入。對使用多個從設備的應用，可使用兩種配置：獨立從設備與菊花鏈從設備。要與從設備單獨通信，主控制器必須提供多重從設備選擇信號。該配置通常用于必須單獨訪問多個模數轉換器 (ADC) 及數模轉換器 (DAC) 的數據采集系統中。菊花鏈從設備只需要主控制器提供一個從設備選擇信號，因為這種配置要求所有從設備同時啟用，以確保數據不間斷地流經該鏈路中的所有移位寄存器。典型應用是工業 I/O 模塊中的級聯多通道輸入串行器與輸出驅動器。注意，菊花鏈連接不一定適用于所有的SPI設備，特別是要求多字節傳輸的（比如存儲器芯片）設備。另外，要對外設芯片的數據表進行仔細分析，確定能對它做什么而不能做什么。如果芯片的數據表中沒有明確提到菊花鏈連接，那么該芯片不支持這種連接的幾率為50%。

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 20:39

W25Q64FWSSIG參數
功能數量 1 端子數量 8
最大工作溫度 85 Cel
最小工作溫度 -40 Cel
最大供電/工作電壓 1.95 V
最小供電/工作電壓 1.65 V
額定供電電壓 1.8 V
最大時鐘頻率 104 MHz
加工封裝描述 0.208 INCH, GREEN, SOIC-8 狀態 ACTIVE 工藝 CMOS
包裝形狀 SQUARE
包裝尺寸 SMALL OUTLINE
表面貼裝 Yes
端子形式 GULL WING
端子間距 1.27 mm
端子位置 DUAL
包裝材料 PLASTIC/EPOXY
溫度等級 INDUSTRIAL
內存寬度 1 組織 64M X 1
存儲密度 6.41E7 deg
操作模式 SYNCHRONOUS
位數 6.41E7 words
位數 64M
內存IC類型 FLASH 1.8V PROM
串行并行 SERIAL

ID:513258 · 發表于 2019-7-7 20:44

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 09:04

W25Q64引腳
CS：CS為片選管腳，低電平有效。上電之后，在執行一條新的指令之前，必須讓/CS管腳先有一個下降沿。
DO（MISO）：DO為串行數據輸出引腳，在CLK（串行時鐘）管腳的下降沿輸出數據。
WP：WP為寫保護管腳，有效電平為低電平。高電平可讀可寫，低電平僅僅可讀。
DI（MOSI）：DI為串行數據輸入引腳，數據、地址和命令從DI引腳輸入到芯片內部，在CLK（串行時鐘）管腳的上升沿捕獲捕獲數據。
CLK（SLCK）：CLK為串行時鐘引腳。SPI時鐘引腳，為輸入輸出提供時鐘脈沖。
HOLD：HOLD為保持管腳，低電平有效。當CS為低電平，并且把HOLD拉低時，數據輸出管腳將保持高阻態，并且會忽略數據輸入管腳和時鐘管腳上的信號。把HOLD管腳拉高，器件恢復正常工作。
VCC:電源2.7V~3.6V。
GND：地。

W25Q64內部框架圖

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 09:11

W25Q64操作原理
通過SPI接口，用標準的SPI協議發送相應指令給flash，然后flash根據命令進行各種相關操作。

W25Q64常用操作命令

ID:282095 · 發表于 2019-7-8 09:40

漲知識了

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 09:56

W25Q64 64Mbit FLASH外擴存儲模塊

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 11:13

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 11:26

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 11:28

鵬博士PBs 發表于 2019-7-8 09:40
漲知識了

謝謝老師的鼓勵！

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 14:26

模塊接口定義
CS：為片選信號腳---D10
DI（MOSI）：為串行數據輸入引腳----D11
DO（MISO）：為串行數據輸出引腳---D12
CLK（SLCK）：SPI總線---D13
VCC: 電源3.3V
GND：接地

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 14:32

奈何師傅的實驗代碼

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（50）
實驗五十：W25Q64 64Mbit FLASH外擴存儲模塊（SPI接口）
Arduino 的 uno 引腳
CS----------10
MOSI（DI）---11
MISO（DO）---12
CLK---------13
VCC 3.3V
*/
#include <SerialFlash.h>
#include <SPI.h>
// 文件大小
#define FSIZE 256
// 文件名
const char *filename = "Eagler8.txt";
// 文件內容
const char *contents = "The groundbreaking Intel Curie module expands the possibilities of what tech can do.";
// 片選引腳
const int FlashChipSelect = 10;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial) ;
delay(500);
// 初始化SPI Flash芯片
SerialFlash.begin(FlashChipSelect);
// 如果文件已存在，則輸出提示
// 如果文件不存在，則創建文件并寫入
if(SerialFlash.exists(filename)) {
Serial.println("File " + String(filename) + " already exists");
}
else {
Serial.println("Creating file " + String(filename));
SerialFlash.create(filename, FSIZE);
// 新建SerialFlashFile對象用于文件操作
SerialFlashFile file;
file = SerialFlash.open(filename);
file.write(contents, strlen(contents) + 1);
Serial.println("String \"" + String(contents) + "\" written to file " + String(filename));
}
}
void loop() {
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-7-8 14:36

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密碼			立即注冊

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【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）