熱部)實例分析03AD轉(zhuǎn)換輸入端口

1、人工融實驗平臺機3-blbuju J - ！ - I af . :;一去2三和三；1 1了雲(yún)除一 二 薈卑晁高階編程實例分析一A D轉(zhuǎn)換輸入端口（ 0 3卿）1=1熱學在物理學領域主要是指物質(zhì)的熱狀態(tài),包括 溫度的冷暖及分子熱運動等內(nèi)容。嚴格來講,我們學習熱 學,主要包含分子動理論,氣體,物態(tài)變化,熱力學定律 這四個方面的知識與內(nèi)容。而我們?nèi)斯ぶ悄苷n程則主姜是 通過這些相關(guān)的物理現(xiàn)象,以科學方式將它們進行實踐, 驗證所學知識的內(nèi)容。基于以上對熱學的理解，對于輸入端口來講，相關(guān)的 傳感器類型有1、度。熱敏電阻溫度傳感器模塊，主要用于檢測周圍環(huán)境溫2、濕度傳感器模塊,主要用于檢測周圍環(huán)境濕度。MQ

2、-2氣敏式煙霧傳感器模塊,用于檢測周圍環(huán)境3、中的甲烷,液化氣等可燃氣體。4、 GY-BMP280高精度大氣壓強傳感器模塊，用 于檢測空氣大氣壓的變化。5、MQ3酒精乙醇傳感器模塊，用于檢測空氣中的酒 精濃度含量。6、 DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器模塊，常用于 電路板或機箱中的溫度檢測。7、土壤濕度水分傳感器模塊,用于檢測土壤的干濕程度。8、DHT11溫濕度傳感器模塊，用于檢測環(huán)境中的溫 度和濕度值O9、水位水滴傳感器模塊,用于檢測雨水,水位的狀況變 化。AD轉(zhuǎn)換輸入端口在熱學方面的應用出雖然以上這些模塊都是與輸入端口相連接，但是它們 的數(shù)據(jù)傳輸及信號采集處理的形式是各不相同的,有的是

3、數(shù)字輸入信號,有的是數(shù)字式組合信號（脈沖信號）,有 的是模擬量輸入信號,AD轉(zhuǎn)換輸入端口屬于模擬量輸入 信號端口,在以上的傳感器模塊當中,與之相符的傳感器 類型有熱敏電阻溫度傳感器模塊、MQ- 2氣敏式煙霧傳 感器模塊、MQ- 3酒精乙醇傳感器模塊、水位水滴傳感 器模塊。i1w3嗎bl熱敏電阻器是敏感元件的一類,按照溫度系數(shù)不同分 為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC ）和負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC )。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感,不同的溫 度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC ) 在溫度越高時電阻值越大,負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC) 在溫度越高時電阻值越低,它們同屬于半導

4、體器件。熱敏電阻主要應用熱敏電阻可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補償和 溫差電偶冷端溫度補償?shù)取Ｔ诹魉儆嫛⒘髁坑?、氣體分析儀、 熱導分析中常利用熱敏電阻這一特性,制成專用的檢測元件。 PTC熱敏電阻主要用于電器設備的過熱保護、無觸點繼電器、 恒溫、自動增益控制、電機啟動、時間延遲、彩色電視自動 消磁、火災報警和溫度補償?shù)确矫?在工業(yè)生產(chǎn)中的應用非 常的普遍。另外，它還具有體型小巧,安裝,封裝方便,耐 腐蝕等優(yōu)點,在很多的有毒，有害,污染等的環(huán)境中也得到 很好的應用。丁卜-X 6 憐T:冏寸MH；_ ir 川亙 1_1=1熱敏電阻溫度傳感器模塊，同時具有數(shù)字輸出端和模 擬輸出端兩個端口，在實驗

5、中都有體現(xiàn),這是兩部分的實 驗,雖然是分別在A I平臺機的兩個分支系統(tǒng)中進行的各 自獨立的實驗，但是反應的實現(xiàn)效果是一樣的。同樣都是 以打火機給模塊升溫的方式,來產(chǎn)生報警,然后以其他方 式使其快速降溫。數(shù)字輸出端口產(chǎn)生數(shù)字信號,由系統(tǒng)接 收，產(chǎn)生相應報警狀態(tài)，如燈亮，屏幕顯示報警畫面（平 時為常態(tài)畫面）0模擬輸出端口，則是以模擬數(shù)據(jù)值的形 式顯示在數(shù)碼管顯示器上面,同時,在大屏幕的仿真溫度a啊丄I at f-.沖戀卩空計中，顯示溫度刻度的變化情況，這是數(shù)字化數(shù)據(jù)在屏幕中模擬現(xiàn)實溫度計的一種仿真還原設計過程。2. MQ - 2氣敏式煙霧傳感器模塊二挙;汽gw字粋忌1F忌:iTrMIMSSVsQi

6、二S 2MlMQ-2氣體傳感器探頭所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環(huán)境中 存在可燃氣體時,傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度 的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉(zhuǎn)換 為與該氣體濃度相對應的輸出信號。氣體傳感器對液化氣、 丙烷、氫氣的靈敏度高,對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測 也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體,是一款適 合多種應用的低成本傳感器。MQ-2型傳感器的應用領域MQ.2型傳感器對天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的 靈敏度,尤其對烷類煙霧更為敏感,具有良好的抗干擾性, 可準確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息?？捎糜诩彝?和工廠的

7、氣體泄漏監(jiān)測裝置,適宜于液化氣、苯、烷、酒精、 氫氣、煙霧等的探測。故因此,MQ-2可以準確來說是一個 多種氣體探測器。MQ2的探測范圍極其的廣泛。它的優(yōu)點: 靈敏度高、響應快、穩(wěn)定性好、壽命長、驅(qū)動電路簡單和性 價比高。在廚房,衛(wèi)生間的煤氣檢測,以及在油庫,煤礦, 沼氣等的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中都可以使用該類型的傳感器。MQ-2氣敏式煙霧傳感器模塊的相關(guān)實驗采用的是以 打火機在不點燃的狀態(tài)下放出的可燃氣體為介質(zhì),用于引 發(fā)傳感器模塊的識別與報警。因為MQ- 2氣敏式煙霧傳 感器模塊也同樣具有數(shù)字輸出端口和模擬輸出端口兩種形式,所以可以采用數(shù)字輸出端口直接識別報警的形式,也 可以用模擬輸出端口來識別顯

8、示具體的燃氣濃度數(shù)據(jù)值, 在C P U內(nèi)部可以設走閾值,與該濃度數(shù)據(jù)值相比較,然 后決走是否觸發(fā)報警的形式。* *H : 3,茸工SOB uaoQ 八二 uao.od-* SXS?本次實驗中，以點陣L E D為顯示報警設備，共兩種 形式一種為顯示禁止標志，即X -符號，一種為小人奔 跑動態(tài)標識,指示有危險,盡快撤離信息。正常狀態(tài)以動 態(tài)的向下移動箭頭為日常巡檢狀態(tài)標志。3、MQ3酒精乙醇傳感器模塊J-巧 .一 -/rs W 二丿亠沁/Hi- .1-. C 空沁歸令 陸1=1與氣敏式煙霧傳感器模塊相類似,只是他們所檢測的 物質(zhì)是不一樣的。MQ- 3酒精乙醇傳感器模塊檢測的是 酒精在揮發(fā)狀態(tài)下,在

9、空氣中的濃度值。從結(jié)構(gòu)方面來講, 模塊的設計原理大致相同,只是前端用于檢測的傳感器元 件有所不同,用來識別空氣中的不同物質(zhì)。MQ-3酒精乙醇傳感器模塊可用于機動車駕駛?cè)藛T 及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測,也用于其他場所乙 醇蒸汽的檢測。2左:MO- WWKrtfHWta1=1本次實驗,以5 2度白酒浸在面巾紙中,以增加其揮 發(fā)的效果,置于傳感器的下方,實現(xiàn)檢測效果。該傳感器 同樣具有數(shù)字和模擬兩種輸入端口，在本次實驗中,實現(xiàn) 了兩種端口同時連接的方式，用單個L E D燈來顯示數(shù)字 端口上的輸出報警信號狀態(tài)。用屏幕來顯示，模擬端口輸 出的數(shù)據(jù)值曲線。當白酒揮發(fā)的酒精在瞬間達到了報警閾 值時，數(shù)字端口觸發(fā)報警，同時模擬端口一直在對酒精濃 度進行相應的持續(xù)采樣，并實時顯示在屏幕上。模擬端口 的采樣曲線變化,有利于我們對環(huán)境中酒度濃度的變化信 息有一個把握,在實驗中也利于我們觀察酒精的揮發(fā)過程。4、水位水滴傳感器模塊abBEHSoi水位水滴傳感器是一款簡單易用、小巧輕便、性價比 較高的水位/水滴識別檢測傳感器,其是通過具有一系列的 暴露的平行導線線跡測量其水滴/水量大小，從而判斷水位。 輕松完成水量到模擬信號的轉(zhuǎn)換,輸出的模擬值可以直接 被程序所應用,達到水位報警的功效，低功耗,靈敏度是 其又大特點?！?;副在水位水滴傳感器模塊的實驗中,我們用棉