控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)

2021/11/11 14:55 · 传感器知识资讯 ·  · 控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)已关闭评论
摘要:

控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)本实验室利用C语言来检测gpio接口的状态,然后控制led灯显示。灯为输出管脚,触碰传感器为输入管脚,即gpio接口可以定义为输入模式还是输出模式,先是输入模式(检测gpio接口),然后输出控制高电位led灯显示。0、接口介绍GPIO(GeneralPurposeI/OPorts)为通用输入/输出端口,就是引脚可以通过它们输出高低电平或者通过它

控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)  第1张

控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)

本实验室利用C语言来检测gpio接口的状态,然后控制led灯显示。灯为输出管脚,触碰传感器为输入管脚,即gpio接口可以定义为输入模式还是输出模式,先是输入模式(检测gpio接口),然后输出控制高电位led灯显示。

0、接口介绍

GPIO(General Purpose I/OPorts)为通用输入/输出端口,就是引脚可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。

树莓派有26个GPIO接口,其中有一部分是复用接口。

1、引脚3、5为IC总线复用接口

2、引脚7为(GCLK)全局时钟引脚复用接口

3、引脚19、21、23为SPI总线复用接口

4、引脚8、10为串口复用接口,TX发送,RX接收

5、引脚12、32、33、35为PWM复用接口

IC总线,一种串行通讯总线,使用多主从架构。

SDA:数据线

SCL:时钟线

SPI总线,串行外设接口(Serial Peripheral Interface),是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚。

MISO:数据输入

MOSI:数据输出

SCLK:时钟信号

SS:使能信号

UART总线,通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。

RX是接收

TX是发送

一、接线图

可以使用led模块(5V供电),也可以直接使用两阵脚的led灯(3.3V供电)。lled灯为wPi24号管脚,触碰传感器为wPi29号管脚。

二、touchsensor程序代码:

#include

#include

#include

//灯为wPi24号管脚,触碰传感器为wPi29号管脚

#define led 24

#define touchsensor 29

int main(void)

{

//灯为输出管脚,触碰传感器为输入管脚

wiringPiSetup();

pinMode(led,OUTPUT);?//定义gpio为输出模式

pinMode(touchsensor,INPUT);?//定义gpio为输入模式

//当点击触碰传感器时灯亮,否则不亮

while(1){

if(digitalRead(touchsensor)==HIGH)? //触碰后

{

digitalWrite(led,HIGH);

printf("1
");

delay(1000);

}

else{

digitalWrite(led,LOW);

//printf("0
");

}

}

}

三、编译并运行程序

gcc touchsensor.c -o touchsensor -lwiringPi? #编译C语言

#运行程序

运行程序后,终端界面在按下触碰传感器后会显示数字1,同时led灯亮。为了保证程序一直执行且不输出,可以使用: nohup >/dev/null 2>&1

四、实际效果图

控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)  第2张

控制传感器:传感控制

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传感控制
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传感器是一种以一定精确度把测量得到的数据按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量的装置。传感控制就是以传感器为核心,通过一定的控制电路进行信息采集、分析、处理,进而实现温度、压力、开关、物位等对被控对象的控制。
中文名
传感控制
外文名
sensor control
领 域
自动化控制
释 义
利用传感器实现对被控对象的控制
传感器选择
据测试要求和条件、传感器特性等
典型控制对象
温度、压力、开关、物位等
目录
1
传感器
2
处理流程
3
选择要求
4
传正确使用
5
示例
传感控制传感器
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传感技术是实现自动化的关健技术之一。传感器已广泛地应用到了工业、农业、环境保护、交通运输、国防以及日常工作与生活等各个领域中。传感器是测量装置,能完成检测任务它的输入量是某一种被测量,可能是物理量,也可能是化学量、生物量等。它的输出量是某种物理量,这种量应便于传输、转换、处理、显示等等,这种量不一定是电量,还可以是气压、光强等物理量,但主要是电物理量。输出与输入之间有确定的对应关系,且能达到一定的精度。按照用途,传感器可分为位移传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器、速度传感器等。根据输出量,又可分为位移、速度、力、力矩、压力、真空、流速、液面、温度、湿度、光、热、电压、电流、射线、气体成分、粘度、浓度等。
传感控制处理流程
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图1
传感控制中传感信号的一般处理流程如图1所示。首先通过运算放大器放大所采集的信号,然后通过A/D转换器实现数模数转换;或者通过比较器,整形电路,将模拟信号转变为数字信号。最后,将处理后的信号送入MCU(微处理器)中,通过编程实现特定功能的控制。
传感控制选择要求
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传感器的选择主要依据以下几点:1.测试要求和条件。测量目的、被测物理量选择、测量范围、输入信号最大值和频带宽度、测量精度要求、测量所需时间要求等。2.传感器特性。精度、稳定性、响应速度、输出量性质、对被测物体产生的负载效应、校正周期、输入端保护等。3.使用条件。安装条件、工作场地的环境条件(温度、湿度、振动等)、测量时间、所需功率容量、与其它设备的连接、备件与维修服务等。
传感控制传正确使用
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线性化处理与补偿在机电一体化测控系统中,特别是需对被测参量进行显示时,总是希望传感器及检测电路的输出和输入特性呈线性关系,使测量对象在整个刻度范围内灵敏度一致,以便于读数及对系统进行分析处理。传感器的标定传感器的标定,就是利用精度高一级的标准量具对传感器进行定度的过程,从而确定其输出量和输入量之间的对应关系,同时也确定不同使用条件下的误差关系。传感器使用前要进行标定,使用一段时间后还要定期进行校正,检查精度性能是否满足原设计指标。抗干扰措施传感器大多要在现场工作,而现场的条件往往是不可预料的,有时是极其恶劣的。各种外界因素要影响传感器的精度和性能,所以在检测系统中,杭干扰是非常重要的,尤其是在微弱输入信号的系统中。常采用的杭干扰措施有屏蔽、接地、隔离和滤波等。1)屏蔽:屏蔽就是用低电队材料或磁性材料把元件、传输导线、电路及组合件包围起来,以隔离内外电磁或电场的相互干扰.屏蔽可分为三种,即电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。2)接地:电路或传感器中的地指的是一个等电位点,它是电路或传感器的基准电位点,与基准电位点相连接,就是接地。3)隔离:当电路信号在两端接地时,容易形成地环路电流,引起噪声干扰。这时,常采用隔离的方法,把电路的两端从电路上隔开。隔离的方法主要采用变压器隔离和光电辐合器隔离。4)滤波:虽然采取了上述的一些杭干扰措施,但仍会有一些噪声信号混杂在检测信号中,因此检测电路中还常设置滤波电路,对由外界干扰引入的噪声信号加以滤除。
传感控制示例
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光控电路(利用常暗型光敏传感器)
图2
光控电路如图2所示。将光敏电阻RG接到2、3两端,调节微调电阻RP在光暗时(用手或黑套筒遮住光敏电阻),光敏电阻阻值较大,VT基极电位较低,使VT截止,LED刚好不亮;而当光线照射光敏电阻RG时,由于其阻值下降,VT基极电位上升,可达近1V左右,促使晶体管VT饱和导通,LED发光。若同时配合音响器,可以进行声光报警。温控电路(利用热敏传感器)
图3
温控电路如图3所示。用导线将1、3两端相连,3、4两端接温度控制探头ST(温控开关KSD201)。用电烙铁靠近探头,当达到设定温度时,温度开关断开,VT基极电位上升,三极管VT饱和导通,发光管LED发光。取不同温控值的探头,可以在不同温度下控制电路通断或工作与否。
图4
另一种温控电路如图4所示。在2、3两端接上热敏电阻RT(UEI310),调节微调电阻RP刚好使LED灯熄灭,用手触摸热敏电阻或者将热敏电阻在手掌心中握住时,热敏电阻R阻值减小,VT基极电流增大,逐渐进入饱和状态,LE会D由暗逐渐变亮。如果将LED换成相应的电流表头,可以更加直观的观测电流变化反映温度变化。
[1]
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参考资料
1.

王平,王思奇.15种传感控制演示电路解析[J].制作天地,2010,1:15-19.
控制传感器:C语言对传感器对象进行封装(OOP)  第2张

控制传感器:发动机电子控制系统中有几个传感器及作用

发动机电子控制系统中有几个传感器及作用:
(1)空气流量传感器
热膜式空气流量传感器装在发动机进气歧管上,测量进人发动机的空气流量。空气流量传感器实际上是包含有空气温度传感器和空气压力传感器的组合部件。空气流量传感器所反馈的信息,是ECU计算喷油量的重要依据。该传感器的4个接线端子与ECU的4个端子相连接,如图1-106所示,其中地线1接ECU的A19,温度信号线2接ECU的A2,正极5V电源线3接ECU的A3,压力信号线4(0~5V)接ECU的A34。

(汽车维修技术网
(2)飞轮(发动机)转速传感器
飞轮转速传感器也可称为发动机转速传感器,为感应式传感器,在飞轮前端面周沿制有58个信号发生孔,如图1-107所示,另有两个空缺孔位置。固定在汽缸体上的飞轮转速传感器头,将直接感受这些孔的位置变化。发动机飞轮每转一圈所测得的空缺孔位置信号,是电控单元(ECU)识别第一缸活塞至上止点位置的基准信号。此信号被ECU用来实现主喷射和预喷射的提前角和喷油时间,同时该信号被ECU转换给发动机转速表,以显示发动机的转速。
飞轮转速传感器的两接线端子用导线与ECU端子A29、A37相连接。安装时,传感器感应头与飞轮的间隙为0.8~1.5mm,并保持垂直。若间隙和位置不当,可按图1-108所示,检查和调整传感器支架4,最后拧紧螺栓3。

(3)冷却液温度传感器
冷却液温度传感器为NTC类型传感器。即温度升高电阻值变小。它利用NTC热敏电阻片作为感知元件,测量冷却液在不同温度下的电阻值,再转换成0~5V电压信号送给ECU,以便ECU向有关执行器发出工作指令。冷却液温度传感器在不同温度下的电阻值如下:一40℃时电阻值为48.5kQ、一20℃时电阻值为15.67kΩ、0℃时电阻值为5.86kΩ、20℃时电阻值为2.50kΩ、40℃时电阻值为1.17kΩ、60℃时电阻值为0.59kΩ、80℃时电阻值为0.32kΩ、
100℃时电阻值为0.18kΩ。
冷却液温度传感器装在节温器座上,该传感器的两接线端子用导线分别与ECU的A1和A30端子相连接。当冷却液温度超过98℃(或达105℃),ECU电控中心即令电磁冷却风扇工作。在冷却液散热器和空调冷凝器为一体的热交换器中,ECU还令空调压缩机电磁离合器断开,使空调停止运转。

(4)凸轮轴相位传感器
凸轮轴位置传感器也是感应式传感器,该传感器的两导线端子用导线与ECU的A4和A31两端子相连接。它被ECU用来测定发动机各缸活塞压缩行程终止点(进排气门同时关闭),是确定电控喷油器喷油时机(预喷和主喷)的重要基准点。凸轮轴位置传感器安装在汽缸盖罩上,传感器头对准了凸轮轴驱动齿轮的内边沿上的两相邻凸台和空位后,可使ECU获得预喷和主喷的正时信息。传感器头的空气间隙为0.8~1.5mm,若有不当,可调节图1-109中支架4的位置。凸轮轴位置传感器在20℃时,其正常电阻值为860Ω。

(5)燃油温度传感器
燃油温度传感器含有燃油堵塞传感器,亦属NTC类型传感器,装配在燃油滤清器总成上,用导线与ECU的A15和A30端子相连接。当燃油温度超过70℃,电控中心ECU将减小喷油压力;当燃油温度超过90℃,发动机功率将减小至60%。

(6)离合器踏板传感器和制动踏板传感器
分别安装在离合器踏板和制动踏板支架上,结构和原理相同。常规状态为闭合电路,踩下状态为切断电路。当踩下踏板后,ECU按电路切断信号,迅速减少电控喷油器的喷油量;制动踏板同时还会令后制动灯点亮。

(7)燃油压力传感器
燃油压力传感器装在共轨蓄压器上,提供共轨燃油压力信息。它的内部有半导体压敏应变电阻型桥式电路,可将收到的燃油压力信号转换成电信号,经过运算和放大,输出0.5~4.5V电压信号给ECU,电控单元将据此控制燃油压力调节阀,使之修正燃油压力至合适程度。
燃油压力传感器用3根导线分别与ECU的A6、A14、A33三个端子相连接。

(8)加速踏板位置传感器
加速踏板位置传感器由位置传感器和息速开关组成,是一加速踏板专用件。位置传感器为一滑动式电位计,随时向ECU反馈踩下加速踏板节气门开度电压信号,输入电压为5V,节气门电阻值为1kΩ。
当加速踏板完全松开并关闭点火开关时,电控单元ECU接收信号立即切断电控喷油器的供油;当发动机到达最低转速前一点怠速开关接通,可保持发动机的稳定运转。加速踏板位置传感器用导线分别与ECU的B2、B13、B27、B35端子相连接。

(9)大气压力传感器
大气压力传感器位于ECU内部,可测量不同海拔高度下的大气压力,并转换成电信号,供ECU修正不同海拔高度下的喷油量。

控制传感器:运动控制传感器

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运动控制传感器
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运动控制传感器是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的原件,根据转换的非电量不同可分为压力传感器、速度传感器、温度传感器等,是进行测量、控制仪器及设备的零件、附件。
中文名
运动控制传感器
外文名
Motion control sensor
简 介
非电量的变化转变为电量
应 用
转速传感器
用 途
进行测量、控制仪器
目录
1
转速传感器
2
倾角传感器
运动控制传感器转速传感器
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语音
转速传感器将转速检测及监控集为一体。传感器头根据电感式接近开关原理工作。传感器检测旋转设备上的金属物件,并将该信息通过内置估算单元转换成转速。如果设定的转速被超过或不足,那么电子输出进行开关转换。
运动控制传感器倾角传感器
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CANopen接口2轴倾角传感器,用于移动车辆和工程机械水平面及角度位置检测。其典型应用例如工作台的位置检测或自行式起重机找平。产品具备数字量或模拟量输出,可直接连接控制器I / O模块。
解读词条背后的知识
老杨杂事谈
分析师,科技领域爱好者
苹果公司竟然放弃运动控制传感器,这让人着实出乎意料
老杨今天突然看到苹果公司发布的一则消息称,最新款的Apple TV Siri Remote中竟然没有配备加速度传感器与陀螺仪,这让老杨吃惊不少,这意味着如果玩家使用该款遥控器,就无法玩已经在Apple TV Arcade频道里上架的需要运动控制的游戏了。...
2021-04-240
阅读13

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