Die Erwähnung von 7 Arten von Sensoren und Aktoren ist im Internet weit verbreitet. Tatsächlich muss es mehr als 37 Arten von Sensormodulen geben, die mit Arduino kompatibel sind. Angesichts der Tatsache, dass ich einige Sensor- und Aktuatormodule zur Hand habe, werde ich gemäß dem Konzept der Ausübung wahren Wissens (das durchgeführt werden muss) zum Zwecke des Lernens und der Kommunikation eine Reihe von Experimenten nacheinander ausprobieren Eins, unabhängig vom Erfolg (das Programm läuft durch) oder nicht, Sie werden aufgezeichnet – kleine Fortschritte oder unlösbare Probleme, in der Hoffnung, andere zu inspirieren.
[Arduino] 168 Arten von Experimenten mit Sensormodulserien (Datencode + Simulationsprogrammierung + Grafikprogrammierung)
Experiment 132: Magischer Lichtbecher KY-027 für UNO Magic Halo-Modul
Wissenspunkt: Quecksilberschalter
Dabei sollen die Eigenschaften der guten Leitfähigkeit und Fließfähigkeit von Quecksilber genutzt werden, um das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zu steuern. Es besteht aus einer Glasröhre, Quecksilber, einer festen Elektrode, einem Bleidraht usw. Die Luft wird aus dem Rohr abgesaugt und dann mit verschiedenen Gasen gefüllt, um es abzudichten. Es eignet sich für Orte mit Staub, Öl, Wasserdampf und korrosiven Gasen und kann auch als explosionsgeschützter Schalter an Orten mit explosiven Gasen verwendet werden. Aufgrund der hohen Oberflächenspannung und des spezifischen Gewichts des Quecksilbers in der Röhre sowie seiner Fließfähigkeit ändert sich die Position des Quecksilbers sofort, solange die Glasröhre leicht geneigt ist, und es kommt mit der Elektrode in Kontakt Durch den Oberflächenkontakt kann es zur Trennung von Wechselstrom und Gleichstrom verwendet werden. Hoher Strom. Darüber hinaus zeichnet sich dieser Schalter dadurch aus, dass der Kontaktwiderstand im Allgemeinen unter 0,02 Ohm liegt, die Lebensdauer mehrere Millionen Mal unter dem Nennstrom liegen kann, geringe Größe, hohe Empfindlichkeit, keine mechanischen Geräusche, niedriger Preis usw. usw wurde schon immer als Schalter zur automatischen Steuerung verwendet. .
Ich habe fünf dieser Schalter zur Hand
Quecksilber
Quecksilber ist ein chemisches Element, das 80. im Periodensystem der Elemente, allgemein bekannt als Quecksilber. Das Elementsymbol Hg befindet sich in der 6. Periode und Gruppe IIB des Periodensystems der chemischen Elemente und ist das einzige Metall, das bei normaler Temperatur und normalem Druck in flüssigem Zustand vorliegt (im engeren Sinne Gallium (Symbol Ga, Element 31) und Cäsium (Symbol Cs, Element 55) ist auch bei Raumtemperatur (29,76 °C und 28,44 °C) flüssig. Quecksilber ist eine silberweiß glänzende schwere Flüssigkeit, chemisch stabil, unlöslich in Säuren und Laugen. Quecksilber kann bei Raumtemperatur verdampfen und Quecksilberdampf und Quecksilberverbindungen sind hochgiftig (chronisch). Quecksilber hat eine gute Leitfähigkeit und Fließfähigkeit. Quecksilber hat eine lange und vielfältige Anwendungsgeschichte. In der mittelalterlichen Alchemie werden sie zusammen mit Schwefel und Salz als die drei heiligen Elemente der Alchemie bezeichnet.
Internes Strukturdiagramm des Quecksilberschalters
Prinzip des Quecksilberschalters
Der Aufbau des Quecksilberschalters ist sehr einfach. Außen befindet sich eine versiegelte zylindrische Isolierhülle mit einer Länge von etwa 30 mm und einem Durchmesser von etwa 10 mm. Es war mit etwa einem Fünftel Quecksilber gefüllt. An einem Ende des Gehäuses sind zwei von innen gezogene Drähte befestigt. Dies ist ein Quecksilberschalter. Aufgrund der Schwerkraft fließen die Quecksilbertröpfchen in den unteren Teil des Behälters. Wenn sie gleichzeitig die beiden Elektroden berühren, schließt der Schalter den Stromkreis und schaltet den Schalter ein, wodurch der nachfolgende Stromkreis in Betrieb genommen wird.
Vorsichtsmaßnahmen für den Gebrauch
Quecksilber ist giftig für den menschlichen Körper und die Umwelt. Achten Sie daher bei der Verwendung des Quecksilberschalters darauf, ihn nicht zu beschädigen. Wenn er nicht mehr verwendet wird, sollte er ebenfalls ordnungsgemäß entsorgt werden. Vermeiden Sie, dass der Quecksilberschalter aus großer Höhe herunterfällt, dass er mit harten Gegenständen in Kontakt kommt oder gequetscht wird, da dies zum Zerbrechen der Glasblase führen kann.
Merkmale von Quecksilberschaltern
Der Quecksilberschalter basiert auf der Bewegung des in der Glas- oder Metallhülle eingeschlossenen Quecksilbers, um das Ein- und Ausschalten zu realisieren. Daher weist der Quecksilberschalter im Vergleich zum mechanischen Schalter viele Eigenschaften auf.
① Kann unter rauen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden. Da der Quecksilberschalter versiegelt ist, ist das Quecksilber im Inneren von der Außenwelt isoliert, sodass er in Umgebungen mit Öl, Dampf, Staub und korrosiven Gasen verwendet werden kann.
②Die zum Schalten erforderliche externe Kraft ist gering. Quecksilber ist das einzige Metall, das bei Raumtemperatur einen flüssigen Zustand aufrechterhalten kann. Seine Oberflächenspannung und sein spezifisches Gewicht sind groß. Solange eine leichte äußere Kraft ausgeübt wird, um den Quecksilberschalter zu neigen, kann sich das Quecksilber bewegen, um den Schalter ein- und auszuschalten .
③ Quecksilber hat eine gute Leitfähigkeit und der Kontaktwiderstand zwischen den Quecksilber-Schaltelektroden beträgt im Allgemeinen weniger als 100 mΩ.
④Der vom Quecksilberschalter zulässige Strom hängt vom Material der Elektrode ab. Der maximal zulässige Strom der Wolframdrahtelektrode beträgt 10 A, während der maximal zulässige Strom des allgemeinen Legierungsdrahts im Allgemeinen 1 A beträgt.
⑤Da das Ein- und Ausschalten des Quecksilberschalters durch die Schwerkraft des Quecksilbers bestimmt wird, kann er lange Zeit zuverlässig funktionieren.
⑥ Der Kontakt der Elektrode steht geräuschlos mit Flüssigkeit in Kontakt.
⑦Da Quecksilber fließen kann, kann der Quecksilberschalter ein- oder ausgeschaltet werden, solange die Beschleunigung den eingestellten Wert erreicht, sodass er als vibrationsempfindliches Element verwendet werden kann.
⑧Kleine Größe, verschiedene Formen und vollständig versiegeltes Gerät.
⑨ Einfache Struktur und niedriger Preis.
Der Unterschied zwischen Quecksilberschalter und Vibrationsschalter
1. Alle Materialien des Kugelschalters können die Umweltschutzanforderungen erfüllen, der Quecksilberschalter kann die Anforderungen jedoch aufgrund seiner eigenen Materialprobleme nicht erfüllen.
2. Der Leitungsmodus des Kugelschalters besteht darin, dass die Metallkugel und der Auslöseführungsstift mit Strom versorgt werden, um ein Signal zu erzeugen. Da die Kontaktfläche zwischen der Kugel und dem Auslöseführungsstift klein ist und die Kugel beweglich ist, ist die Leitung manchmal unterbrochen ein Flackerphänomen, während Quecksilber Der Schalter besteht aus Quecksilber in Kontakt mit dem Auslöserende. Da Quecksilber in flüssigem Zustand ist, ist die Kontaktfläche groß und stabil, und im Allgemeinen ist der Leitungseffekt stabiler.
3. Der Kugelschalter ist ein Metallgehäuse mit guter struktureller Festigkeit.
4. Quecksilber ist flüssig und die Kontaktfläche ist groß und stabil. Im Allgemeinen ist der Leitungseffekt stabiler. Sein Widerstand beträgt weniger als 0,02 Ohm und seine Lebensdauer kann mehrere Millionen Mal unter dem Nennstrom liegen. Es kann zum Schalten großer Wechsel- und Gleichströme verwendet werden. Es zeichnet sich durch geringe Größe, hohe Empfindlichkeit, keine mechanischen Geräusche und einen niedrigen Preis aus Es wurde schon immer als Schalter für die automatische Steuerung verwendet. Es eignet sich für spezielle Orte mit Staub, Öl, Wasserdampf usw. und korrosiven Gasen und kann auch als explosionsgeschützter Schalter an Orten mit explosiven Gasen verwendet werden. Der Vorteil des in einer Glasröhre eingekapselten Quecksilberschalters besteht darin, dass sein Betriebszustand von außen beobachtet werden kann, der Nachteil besteht jedoch darin, dass er leicht zerbricht.
Besondere Warnung:
Quecksilber ist giftig. Sobald die Glasblase zerplatzt, leiten Sie das ausströmende Quecksilber bitte schnell nach draußen und bringen Sie es nicht mit der Haut in Berührung. Da der Quecksilbergehalt im Quecksilberschalter sehr gering ist, sogar geringer als bei gewöhnlichen Quecksilberthermometern, besteht bei korrekter Verwendung kein Grund zur Sorge über Sicherheitsprobleme.
Schaltplan des Arduino-Experiments
G: mit Masse verbunden
+: mit VCC verbunden
S: Ausgangspin, gibt den Zustand des Quecksilberschalters aus, die vermutete Bedeutung ist SWITCH (Schalter)
L: Eingangspin, Kontroll-LED-Licht, vermutete Bedeutung ist LED
Open-Source-Code für das Arduino-Experiment
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百三十二：KY-027 魔术光杯 for UNO 魔术光环模块
实验接线：
G：接gnd
+：接vcc
S：水银开关接2
L：LED灯接13
*/
void setup()
{
pinMode(2,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(2)) {
digitalWrite(13,HIGH);
delay(1000);
}
else {
digitalWrite(13,LOW);
}
}
Arduino-Experiment-Szenendiagramm
Arduino-Experiment Open Source Code 2
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百三十二：KY-027 魔术光杯 for UNO 魔术光环模块
实验接线：
G：接gnd
+：接vcc
S：水银开关
L：LED灯
*/
int SensorLED = 13; //定义LED为数字引脚13
int SensorINPUT = 2; //连接水银开关到中断0，也就是数字引脚2
volatile int state = LOW;
void setup()
{
pinMode(SensorLED, OUTPUT); //LED为输出模式
pinMode(SensorINPUT, INPUT_PULLUP); //水银开关为输入模式
//下降沿触发，触发中断0，调用blink函数
attachInterrupt(0, blink, FALLING);
}
void loop() {
if (state == HIGH) {
// 如果state为HIGH
state = LOW;
digitalWrite(SensorLED, HIGH); // 亮灯
delay(100); //延时100ms
}
else {
digitalWrite(SensorLED, LOW); // 否则，关灯
}
}
void blink() {
//中断函数blink()
state = !state; //一旦中断触发，state状态反转
}
Open-Source-Code für das Arduino-Experiment
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百三十二：KY-027 魔术光杯 for UNO 魔术光环模块
实验接线（二只模块）
G：接gnd
+：接vcc
S1：水银开关接4
L1： LED灯接6
S2：水银开关接7
L2： LED灯接5
*/
int LedPinA = 5;
int LedPinB = 6;
int ButtonPinA = 7;
int ButtonPinB = 4;
int buttonStateA = 0;
int buttonStateB = 0;
int brightness = 0;
void setup()
{
pinMode(LedPinA, OUTPUT);
pinMode(LedPinB, OUTPUT);
pinMode(ButtonPinA, INPUT);
pinMode(ButtonPinB, INPUT);
}
void loop()
{
buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);
if (buttonStateA == HIGH && brightness != 255)
{
brightness ++;
}
buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);
if (buttonStateB == HIGH && brightness != 0)
{
brightness --;
}
analogWrite(LedPinA, brightness); // A慢漸暗
analogWrite(LedPinB, 255 - brightness); // B慢漸亮
delay(25);
}
Erläuterung: Aufgrund der Epidemie ist heute ein weiteres Modul eingetroffen
