嵌入式学习第 11 天:温湿度、红外、光电传感器原理

发布时间:2026/5/16 3:13:28

嵌入式学习第 11 天:温湿度、红外、光电传感器原理 温湿度、红外、光电传感器原理一、温湿度传感器 DHT11/DHT22实拍实物图1. 外观结构标注2. 工作原理3. 核心特点4. 实际应用场景5. 嵌入式测试要点二、人体红外感应传感器 HC-SR501实拍实物图1. 外观结构标注2. 工作原理3. 核心特点4. 实际应用场景5. 嵌入式测试要点三、光电传感器红外对射式1. 外观结构标注2. 工作原理3. 分类与用法4. 实际应用场景5. 嵌入式测试要点总结一、温湿度传感器 DHT11/DHT22实拍实物图1. 外观结构标注白色感应探头内部集成湿度感应元件测温热敏电阻黑色PCB底座电路处理与信号转换电路三根排针引脚统一定义VCC正极供电3.3V~5VGND公共地线DATA单总线数字信号输出脚2. 工作原理湿度检测利用湿敏电容空气湿度变化 → 电容值改变 → 转为电信号温度检测内置NTC热敏电阻温度越高阻值越小内部自带AD转换与校准电路直接输出数字信号无需主控额外换算模拟量3. 核心特点DHT11精度一般成本低家用智能家居首选DHT22AM2302精度更高、测温范围更广工业环境常用单总线通信一根线即可完成数据读取接线简单4. 实际应用场景室内环境监测、空调温控、大棚农业温湿度采集、机房环境监控5. 嵌入式测试要点通电后确认是否正常初始化对比环境实际温湿度校验采集数据误差测试高低温环境下数据是否漂移长时间通电测试是否出现数据断连、跳变二、人体红外感应传感器 HC-SR501实拍实物图1. 外观结构标注半球形菲涅尔透镜汇聚人体释放的红外光波扩大感应范围红外感应探头核心感应元件只检测移动人体红外热源距离调节电位器顺时针旋转增大感应距离延时调节电位器调节人体离开后延时关灯/延时输出时长引脚端子OUT信号输出引脚GND地线VCC供电3.3V/5V2. 工作原理一切有温度的物体都会向外发射红外线人体体温发射红外波长最稳定菲涅尔透镜把分散红外光聚焦到感应元件上只识别移动的人体热源静止人体、家具、墙体不会触发检测到人体活动 → OUT引脚输出高电平无人则输出低电平3. 核心特点非接触式感应无需人体触碰白天黑夜均可使用不受可见光影响可自由调节感应距离与延时时间4. 实际应用场景应用人体感应灯、楼道照明、安防报警、智能设备唤醒测试要点静止不误触发、走动灵敏度 / 距离、延时精准度、遮挡透镜失效验证5. 嵌入式测试要点静止站立测试是否误触发走动测试感应灵敏度与有效距离测试延时功能是否精准生效遮挡透镜验证是否失效三、光电传感器红外对射式1. 外观结构标注分为发射端 接收端成对使用发射头内置红外发光二极管持续发射不可见红外光束接收头内置红外接收三极管专门接收对应频率红外光接线引脚供电正负极 信号输出脚2. 工作原理无遮挡状态发射端红外光束直射接收端 → 电路导通输出指定电平有物体遮挡红外光线被隔断 → 接收端收不到信号 → 电平翻转依靠光路通断判断中间有无物体3. 分类与用法槽型光电U型一体式中间凹槽放遮挡物常用于测速、计数结构U 型槽一边红外发射管一边接收管原理槽内无遮挡 → 光通 → 输出低电平有遮挡 → 光断 → 高电平应用电机测速、计数、限位检测如打印机纸张检测分离对射型两端分开安装用于流水线物体检测、门禁闸机结构发射端 接收端分开安装距离可达数米原理发射端持续红外光 → 接收端接收 → 无物体输出正常电平遮挡则翻转应用流水线计数、自动门防夹、闸机检测、车位有无4. 实际应用场景流水线物料计数、电机转速测速、自动门防夹检测、打印机纸张检测、车位有无检测5. 嵌入式测试要点无遮挡状态确认输出电平正常放入不同厚度物体测试遮挡识别灵敏度远距离安装测试通信是否稳定强光环境下测试是否出现误判总结温湿度传感器采集环境温湿度湿敏元件热敏电阻输出数字信号用于环境监测人体红外传感器感应移动人体热源靠红外热释电原理做人体感应触发光电对射传感器依靠红外光路通断检测有无物体遮挡多用于计数、限位、测速

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