【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

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工作原理
水银开关的构造很简单。外面是一个密封的圆柱形绝缘壳体，长约30 毫米, 直径约10 毫米。里面装有约五分之一的水银。在壳体的一端固定着从里面引出的两根导线。这就是一个水银开关。因为重力的关系，水银水珠会向容器中较低的地方流去，如果同时接触到两个电极的话，开关便会将电路闭合，开启开关，从而触发后续电路工作。

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主要特色
水银是液态，接触面积接触大且稳定，一般来说导通效果更稳定。其电阻在0.02欧以下, 在额定电流下寿命可达几百万次，可用来分合交直流大电流，体积小，灵敏度高，无机械噪音，价格低廉，所以一向是作为自动控制用开关。适用于有尘埃、油、水蒸汽等和有腐蚀性气体的特殊场所，也可以在有爆炸性气体的场所中充当防爆开关使用。玻璃管封装的水银开关的优点是可以从外部观察到它的工作状态，缺点就是容易破碎。

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●由密封玻璃管、电极和水银组成；
●通过水银的流动特性来实现电路的通断，自由角度，灵活控制；
●高温烧制，可以做成任何形状；
●广泛应用于水位液位控制、报警装置、检测装置、通讯设备、仪器仪表等领域作信号传递及控制用。

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注意事项：
水银对人体及环境均有毒害，故使用水银开关时，请务必小心谨慎，以免破出；在不再使用时，也应该妥善处理。防止水银开关从高处跌落，避免其与硬物接触，或被挤压，导致玻璃泡破裂。

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水银开关内部结构图

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水银开关应用电路

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特别警告：
水银有毒，一旦玻璃泡破裂，请迅速将流出的水银移至室外，切勿与皮肤接触。因为水银开关里面的水银量很少，甚至比普通水银体温计里面的还少，因此在正确使用的情况下，不必担心安全问题。

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模块特色：
1、采用高灵敏度水银开关
2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA
3、工作电压3.3V-5V
4、输出形式 ：数字开关量输出（0和1）
5、设有固定螺栓孔，方便安装
6、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm
7、使用宽电压LM393比较器

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模块接线：
1.VCC：接电源正
2.GND：接电源负
3.DO:数字量信号输出

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模块使用说明：
1、产品不倾斜时，震动开关呈导通状态，输出端输出低电平，绿色指示灯亮；
2、产品倾斜时，震动开关断开状态，输出端输出高电平，绿色指示灯亮；
3、输出端可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境是否有倾斜，起到角度倾斜报警作用！

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实验示意场景图

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1. /*
   
2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验（20）
   
3.    实验二十：水银开关传感器模块（KY-017）
   
4. */
   
5. 
   
6. void setup()
   
7. {
   
8.       pinMode(3,INPUT);
   
9.       pinMode(13,OUTPUT);
   
10. }
    
11. 
    
12. void loop() {
    
13.   if (digitalRead(3)) {
    
14.       digitalWrite(13,HIGH);
    
15.       delay(1000);
    
16.   }
    
17.   else {
    
18.       digitalWrite(13,LOW);  
    
19.   }
    
20. }

复制代码

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实验二十一：激光头传感器模块（KY-008）

激光
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是“通过受激辐射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在 1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。原子受激辐射的光，故名“激光”：原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。被引诱（激发）出来的光子束（激光），其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源，激光的单色性好，亮度高，方向性好。

激光应用很广泛，有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。

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激光特性
1、定向发光---激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。
2、亮度极高---激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的，而且它是人类创造的。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高，所以能够照亮远距离的物体。
3、颜色极纯---激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米级别，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。
4、能量极大---光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围3.846×10^（14）Hz到7.895×10^（14）Hz。
5、其他特性---首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。