課程目標(biāo)

• 以光控傳感器為例，理解輸入型器件的功能和作用。
• 理解輸入輸出的概念，學(xué)會(huì)編程處理外部信號(hào)的輸入。
• 理解選擇程序結(jié)構(gòu)，完成光控?zé)舻闹谱鳌?/li>

電路知識(shí)

本課程中用到的光控傳感器模塊其主要元件是由光敏電阻構(gòu)成。大家也可以直接使用光敏電阻來(lái)進(jìn)行測(cè)試

光敏電阻工作特性

光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻器，表面還涂有防潮樹(shù)脂，具有光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻對(duì)光線十分敏感。光照愈強(qiáng)，阻值就愈低。隨著光照強(qiáng)度的升高，電阻值迅速降低，可降低至1KΩ以下。

用途

光敏電阻模塊對(duì)環(huán)境光強(qiáng)最敏感，一般用來(lái)檢測(cè)周圍環(huán)境的亮度和光強(qiáng)。

模塊使用方法

模塊在無(wú)光條件或者光強(qiáng)達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí)，DO口輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境光強(qiáng)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，模塊DO輸出低電平。（閾值可以通過(guò)調(diào)節(jié)模塊上的可調(diào)電位器進(jìn)行更改）

數(shù)字量輸出DO可以與單片機(jī)直接相連，通過(guò)UNO來(lái)檢測(cè)高低電平，由此來(lái)檢測(cè)環(huán)境的光強(qiáng)改變。

電路搭建

所需材料
Arduino UNO * 1
光控傳感器模塊 * 1
任意顏色LED * 1
220Ω電阻 * 1
公對(duì)公杜邦線若干
公對(duì)母杜邦線若干

接線方式

傳感器模塊上的VCC連接UNO的+5V，
DO連接UNO的D3引腳，
GND連接UNO的GND。

程序編寫

練習(xí)一：通過(guò)端口讀取傳感器模塊獲得的值

根據(jù)上面的接線圖，編寫程序。將傳感器獲得的值在端口打印出來(lái)。

圖形化方式：

將程序上傳至UNO后，打開(kāi)米思齊右下角的串口監(jiān)視器進(jìn)行數(shù)據(jù)查看。

在新打開(kāi)的窗口中，可以看到每秒的數(shù)據(jù)采樣變化。當(dāng)光敏電阻在亮光環(huán)境下，窗口采樣數(shù)據(jù)為1，當(dāng)光敏電阻在黑暗環(huán)境下，窗口采樣數(shù)據(jù)為0。請(qǐng)記住這個(gè)方法，在以后凡是用到傳感器的項(xiàng)目中，我們都會(huì)使用這個(gè)方法來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

代碼方式：

/* 項(xiàng)目名稱:串口讀取
 * 項(xiàng)目時(shí)間:2022.02.11
 * 項(xiàng)目作者:MRX
 */
int pin = 3;
int DR = 0;
void setup() {
  Serial.begin(9600);//波特率設(shè)置為9600
  pinMode(pin,INPUT);//引腳模式為輸入模式
}
void loop() {
  DR= digitalRead(pin);//數(shù)字讀取
  Serial.println(DR);//println換行打印數(shù)據(jù)
  delay(1000);
}

代碼方式的串口監(jiān)視器打開(kāi)方式，是在IDLE的右上角。測(cè)試方式參考圖形化。

練習(xí)二：自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈

根據(jù)下面的接線圖，編程實(shí)現(xiàn)天黑開(kāi)燈，天亮關(guān)燈功能。

圖形化方式：

使用條件判斷，實(shí)現(xiàn)LED的控制。

還可以直接將數(shù)字輸入引腳讀取的值，賦給數(shù)字輸出管腳。因?yàn)閿?shù)字輸入有信號(hào)進(jìn)入的時(shí)候?yàn)?（高電平），沒(méi)信號(hào)進(jìn)入的時(shí)候?yàn)?（低電平）。

代碼方式：

/* 項(xiàng)目名稱:光控LED
 * 項(xiàng)目時(shí)間:2022.02.11
 * 項(xiàng)目作者:MRX
 */
int pin = 3;
int ledpin = 2;
int DR = 0;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(pin,INPUT);
  pinMode(ledpin,OUTPUT);
}
void loop() {
  DR= digitalRead(pin);
  Serial.println(DR);
  delay(1000);
  if(DR){
    digitalWrite(ledpin,HIGH);
  }
  else
  {
    digitalWrite(ledpin,LOW);
  }
}