兼容 Arduino 的顶级传感器:Arduino 传感器类型对比
Arduino 因其易于使用且能够轻松将复杂的电子硬件集成到 DIY 项目中,而在创客社区和制作运动中变得流行。然而,许多进入 Arduino 生态系统的配件使用了非常专业级别、可用于量产的电子元件,这使得 Arduino 成为工程和设计领域中越来越有价值的工具集。 从定义上来说,当机器与人类交互时,被认为是人机界面 (HMI) 的交互;然而,这种交互可以通过多种不同的方式实现。在我们的日常生活中,我们比想象中更频繁地与这些传感器交互。其中一种几乎不被注意到的传感器就是运动传感器。
用于 Arduino 的运动传感器 (PIR)
无论您是走在灯光自动点亮的超市货架之间,还是位于一个高度安全的设施中,您很可能正被一个运动检测器“观察”着。如果您对创建运动检测应用感兴趣,或者想将此功能集成到您的设计中,您可能需要考虑这个用于原型开发的PIR运动传感器模块。该模块基于被动红外传感器 (PIR)设计,这款与Arduino兼容的运动传感器是一个即插即用的完整模块,可以使用这种技术轻松进行设计原型制作。此传感器具有120度的灵敏度锥角和高达7米(22英尺)的检测范围,这意味着它可以用于多种应用场景中的“远程”检测,只要您能够接入一个5V-12V的电源即可。
Arduino 热成像相机:近距离解决方案
如果您的应用需要更高的复杂性来确定您正在感测的是否是具有生命的物体,例如人类或动物,只要距离相对较近,热成像相机会是一个极佳的解决方案。这个热成像相机开发板配备了来自松下的AMG8833热成像相机,该相机因满足需要在某个区域中读取温度的应用而广受欢迎。这款Grid-EYE高性能传感器拥有64个像素,并已被广泛应用在从自动门到微波炉等设备中。但最棒的是,借助Adafruit的开发板和Arduino的易用性,这款相机非常易于进行原型开发。
适用于 Arduino 的超声波传感器:更详细的解决方案
如果您的设计需要了解一个物体的更多信息,而不仅仅是“是否”存在,还需要知道它与您的设备之间的“距离是多少”,一个非常流行的解决方案是超声波测距仪。超声波测距仪有许多不同的配置、功能和包装方式,但如果您正在考虑用它来进行原型设计,我们推荐您查看Adafruit的模拟/数字输出超声波测距仪。超声波测距仪通过测量声音“锥形波”返回到原始物体所需的时间来工作。“锥形波”的形状可能取决于设备的功率和配置,这就是为什么感测距离和成本可能会有很大波动的原因。上面提到的传感器可以探测到最远6.5米的距离,分辨率为2厘米,但在近距离 <30厘米 时分辨率较低。将这种类型的超声波传感器集成到您的设计中,与Arduino的结合也是相对简单的。
用于 Arduino 的红外距离传感器
对于较短距离的感测,可以考虑使用红外距离传感器。红外距离传感器不是使用超声波,而是利用红外光发射器,并探测反射回红外接收器的红外光的存在。这款与Arduino兼容的SHARP距离传感器输出一个简单的模拟信号,当物体位于其10cm到80cm的感测范围内时会输出变化的电压。
用于 Arduino 的“飞行时间”传感器
对于需要非常精确分辨率的应用场景,可以考虑使用飞行时间(Time of Flight,ToF)传感器进行设计。与将声波或红外光作为跟踪变量的方法不同,飞行时间传感器使用激光。其测量原理与超声波和红外技术相对类似,但与这两种技术不同的是,飞行时间传感器使用的是极为窄的光束,而不是圆锥形光束。例如,Adafruit 提供的一种易于使用的 ToF 模块 利用了一款来自 STMicroelectronics 的专用 ToF 传感器,其测量范围为 5mm 至 100mm,精度误差为 1mm。还有其他类似配置,其中一些能够实现 50mm 至 1500mm 的测量范围。此外,ToF 传感器不像超声波传感器那样存在线性问题,这使得 ToF 传感器在某些应用中具有极高的价值。
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