『職人教學』飛龍在天 Sensor (超音波、光強度、溫溼度) 介紹 part1

                各位在購買完飛龍在天1.0之後有沒有發現，他除了正面能插上飛行底板外，背後還留有許多接孔呢?

                今天就來告訴大家飛龍在天1.0除了能飛在空中之外，還有什麼新鮮的玩法~

＜超音波避障＞

                超音波感測器是由超音波發射器、接收器和控制電路所組成。當它被觸發的時候，會發射一連串 40 kHz的聲波並且從離它最近的物體接收回音。人類的耳朵只能接收20~20K赫茲的頻率，所以在發射超音波的時候我們是聽不到的。

                超音波感測的原理是利用超音波發射器(Transmitter)發射音波之後，碰到物體返回使接收器(Receiver)收到回音之間的時間差來計算與物體之間的距離。聲音的速度約為340M/s

1000000/340*100=29.4

              由上面的計算我們可以知道聲音傳播1公分所需要的時間為29.4 毫秒

所以我們在真正計算距離時使用公式distance = (duty/2)/29.4來得到我們需要感測的距離。

arduino程式碼:

int trig = A0;

int echo = A1;

int ini_time =1000;

long current_time =0;

float duty,distance;

void setup(){

 Serial.begin(115200);

 pinMode(trig,OUTPUT);

 pinMode(echo,INPUT);

}

void loop(){

  digitalWrite(trig,HIGH);

  delayMicroseconds(ini_time);

  digitalWrite(trig,LOW);

  duty = pulseIn(echo,HIGH);

  distance = (duty/2)/29.4;

  delay(ini_time);

  Serial.print("data:");

  current_time = millis();

  Serial.print("NO. ");

  Serial.print (current_time/1000);

  Serial.print(", d = ");

  Serial.print(distance);

  Serial.println(" cm");

}

實際結果:

＜光強度感測＞

               光強度感測主要是通過光敏電阻來感測光源的刺激，當有光線照射時，電阻內原本處於穩定狀態的電子受到激發，成為自由電子。所以光線越強，產生的自由電子也就越多，電阻就會越小。

暗電阻：當電阻在完全沒有光線照射的狀態下（室溫），稱這時的電阻值為暗電阻（當電阻值穩定不變時，例如1kM歐姆），與暗電阻相對應的電流為暗電流。

亮電阻：當電阻在充足光線照射的狀態下（室溫），稱這時的電阻值為亮電阻（當電阻值穩定不變時，例如1歐姆），與亮電阻相對應的電流為亮電流。

光電流 = 亮電流 - 暗電流

                當光敏電阻感受到強光時電阻下降，我們設計當電阻讀取的值小於500時將LED關閉，反之當讀取的值大於500代表沒有光源，將LED燈打開。

Arduino程式碼:

#define lightsensor  A1

#define led  A0

float light;

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  pinMode(lightsensor, INPUT); //data pin for ambientlight sensor

  pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop() {

  light = analogRead(lightsensor); 

  if (light < 500) {

    digitalWrite(led, LOW);

  }

  if(light>500) {

  digitalWrite(led,HIGH);

  }

 

  Serial.println(light);

delay(100);

}

＜溫溼度感測＞

         DHT-11 是一個結合濕度計和測溫元件的複合式感測器，並與一個高性能8位元單晶片相連接，將所量測到的溫、濕度資料拆解成為數位訊號，再由 data pin腳將資料送出。使用上很簡單，但是抓取資料時必須要特別注意時間的掌控，而且每筆資料的抓取時間間隔要1~2秒鐘，不能做太快速的取樣。

其規格如下：

1、濕度測量範圍：20~90%RH

2、濕度測量精度：±5%RH

3、溫度測量範圍：0~50℃

4、溫度測量精度：±2℃
5、電源供應範圍： 3~5V
6、頻率不可超過：0.5Hz (每2秒一次)

              在編輯arduino 程式碼之前我們需要從Github先下載DHT的library，在下載完之後就可以來編寫DHT11的程式碼了喔~

Arduno程式碼:

#include "DHT.h"

#define DHTPIN A0  

#define DHTTYPE DHT11 

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

char o='127';

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  Serial.println("DHT11 test!");

  dht.begin();

}

void loop() {

  delay(2000);

  float h = dht.readHumidity();

  float t = dht.readTemperature();

  float f = dht.readTemperature(true);

  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {

    Serial.println("Failed to read from DHT !");

    return;

  }

  float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);

  float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);

  Serial.print("Humidity: ");

  Serial.print(h);

  Serial.print(" %\t");

  Serial.print("Temperature: ");

  Serial.print(t);

  Serial.print(" C \t");

  Serial.print(f);

  Serial.print(" F \t\t");

  Serial.print("Heat index: ");

  Serial.print(hic);

  Serial.print(" C \t");

  Serial.print(hif);

  Serial.println(" F");

}

實際測試:

       這次介紹的都是最基礎的應用，希望起到Arklab拋磚引玉的效果，吸引更過人加入創客的行列。真正的實用科技不在於技術的高深複雜，而是在於誰更符合生活、更有創意，這才是我們的創客精神。下篇文章會繼續介紹剩下的感測器，如果對我們的產品有興趣的話，歡迎到Arklab的露天賣場參觀購買~~