【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

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接线方法(以提供的程序为准，可以接任意IO口，在程序中修改端口定义即可)：
VCC→+5V/3.3V
GND→GND
CLK→7
DAT→6
RST→5

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1. /*
   
2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验（29）
   
3. 实验二十九：DS1302实时时钟模块（带电池CR2032 掉电走时）之一
   
4. */
   
5. 
   
6. #define RST 5   
   
7. #define SCLK 7
   
8. #define IO 6
   
9. #define uchar unsigned char   
   
10. 
    
11. void setup() {   
    
12.   pinMode(RST,OUTPUT);
    
13.   pinMode(SCLK,OUTPUT);
    
14.   pinMode(IO,OUTPUT);
    
15.   Serial.begin(9600);
    
16.   attachInterrupt(0, settm, FALLING );  
    
17. }
    
18. 
    
19. void writeData(unsigned char addr,unsigned char dat){
    
20.   pinMode(IO,OUTPUT);
    
21.   digitalWrite(RST,LOW);   
    
22.   digitalWrite(SCLK,LOW) ;
    
23.   delayMicroseconds(1);
    
24.   digitalWrite(RST,HIGH);
    
25. 
    
26.   int i;
    
27.   for(i =0;i<8;i++){
    
28.     digitalWrite(SCLK,LOW);
    
29.     digitalWrite(IO, addr&1);
    
30.     addr =addr>>1;
    
31.     digitalWrite(SCLK,HIGH);
    
32.     delayMicroseconds(1);
    
33.   }
    
34. 
    
35.   for(i =0;i<8;i++){
    
36.       digitalWrite(SCLK,LOW);
    
37.       digitalWrite(IO, dat&1);
    
38.       dat =dat>>1;
    
39.       digitalWrite(SCLK,HIGH);
    
40.       delayMicroseconds(1);
    
41.   }
    
42.   digitalWrite(RST,LOW);
    
43. }
    
44. 
    
45. uchar readData(uchar addr){              
    
46.   addr = addr | 1;
    
47. 
    
48.   pinMode(IO,OUTPUT);
    
49.   digitalWrite(RST,LOW);
    
50.   digitalWrite(SCLK,LOW) ;
    
51.   delayMicroseconds(1);
    
52.   digitalWrite(RST,HIGH);
    
53. 
    
54.   int i;
    
55.   for(i =0;i<8;i++){               
    
56.     digitalWrite(SCLK,LOW);
    
57.     digitalWrite(IO, addr&1);
    
58.     addr =addr>>1;
    
59.     digitalWrite(SCLK,HIGH);
    
60.     delayMicroseconds(1);
    
61.   }
    
62.   pinMode(IO,INPUT);               
    
63. 
    
64.   int dat = 0;
    
65.   for(i =0;i<8;i++){
    
66.       digitalWrite(SCLK,LOW);
    
67.       delayMicroseconds(10);
    
68.       uchar b = digitalRead(IO);
    
69.       dat = dat >>1;
    
70. 
    
71.       dat = dat | (b<<7);
    
72.       digitalWrite(SCLK,HIGH);
    
73.       delayMicroseconds(1);
    
74.   }
    
75.   digitalWrite(RST,LOW);  
    
76.   return dat ;
    
77. }
    
78. 
    
79. #define SECOND  0x80   
    
80. #define MIN 0x82
    
81. #define HOUR 0x84
    
82. #define DAY 0x86
    
83. #define MONTH 0x88
    
84. #define YEAR 0x8C
    
85. #define WEEK 0x8A
    
86. 
    
87. void writeTimeUnit(uchar TYPE,uchar data){
    
88. 
    
89.   uchar high = data / 10;
    
90.   uchar low = data % 10;
    
91.   uchar d = ((data /10) << 4) | (data % 10);
    
92.   writeData(TYPE,data);
    
93. }
    
94. 
    
95. uchar readTimeUnit(uchar TYPE){  
    
96.   uchar r = readData(TYPE);
    
97.   r = 10*(r >> 4)+ (r & 0xf);   
    
98.   return r;
    
99. }
    
100. 
     
101. void writeAllTm(uchar tm[]){
     
102.   uchar s = SECOND;
     
103.   for(uchar i=0;i<5;i++){
     
104.     writeTimeUnit(s,tm[5-i]);
     
105.     s+=2;
     
106.   }
     
107.   writeTimeUnit(YEAR,tm[0]);
     
108. }
     
109. 
     
110. void readAllTm(uchar tm[]){  
     
111.   uchar s = SECOND;
     
112.   for(uchar i=0;i<5;i++){
     
113.     tm[5-i] = readTimeUnit(s);  
     
114.     s+=2;
     
115.   }  
     
116.   tm[0] = readTimeUnit(YEAR);
     
117.   tm[6] = readTimeUnit(WEEK);
     
118. }
     
119. 
     
120. 
     
121. void printTm(uchar tm[]){
     
122.   Serial.print(tm[0]);
     
123.   Serial.print("-");
     
124.   Serial.print(tm[1]);
     
125.   Serial.print("-");
     
126.   Serial.print(tm[2]);
     
127.   Serial.print(" ");
     
128. 
     
129.   Serial.print(tm[3]);
     
130.   Serial.print(":");
     
131. 
     
132.   Serial.print(tm[4]);
     
133.   Serial.print(":");
     
134. 
     
135.   Serial.print(tm[5]);
     
136.   Serial.print(" week ");
     
137. 
     
138.   Serial.print(tm[6]);
     
139.   Serial.println();
     
140. }
     
141. uchar st = 0;
     
142. void loop() {            
     
143.     uchar tm[7] = {0};   
     
144.     readAllTm(tm);
     
145.     printTm(tm);
     
146.     delay(1000);
     
147. }
     
148. 
     
149. void settm()
     
150. {
     
151.     uchar tm[] = {11,12,13,4,5,6 ,0};
     
152.     Serial.println("set tm ...");
     
153.       writeAllTm(tm);
     
154. }

复制代码

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总算通过了一个程序，就是不知道如何调整为当前时间？

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1. /*
   
2. 【Arduino】37种传感器模块系列实验（29）
   
3. 实验二十九：DS1302实时时钟模块（带电池CR2032 掉电走时）之二
   
4. */
   
5. 
   
6. #include <DS1302.h>
   
7. 
   
8. DS1302 rtc(5, 6, 7);
   
9. 
   
10. void setup()
    
11. {
    
12.   rtc.halt(false);
    
13.   rtc.writeProtect(false);
    
14.   Serial.begin(9600);
    
15.   rtc.setDOW(FRIDAY);        
    
16.   rtc.setTime(20, 49, 0);     
    
17.   rtc.setDate(19, 6, 2019);  
    
18. }
    
19. 
    
20. void loop()
    
21. {
    
22.   Serial.print(rtc.getDOWStr());
    
23.   Serial.print(" ");
    
24.   Serial.print(rtc.getDateStr());
    
25.   Serial.print(" -- ");
    
26.   Serial.println(rtc.getTimeStr());
    
27.   delay (1000);
    
28. }

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试了不少串口调试工具，只有这二款能同步打印即使时间

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实验三十：光敏二极管传感器模块（英语：photodiode ）

光敏二极管
也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。

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工作原理
　　光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。
　　光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。
　　它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

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光敏二极管与光敏电阻的区别
光敏电阻又称光敏电阻器或光导管常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器、可见光光敏电阻器。和光敏二极管不同，光敏电阻测量的时候，没有正反，2面的电阻是一样的。

光敏电阻和光敏二极管相比，光敏电阻内部的光电效应和电极无关（光电二极管才有关），即可以使用直流电源，灵敏度和半导体材料、以及入射光的波长有关，环氧树脂胶封装，可靠性好， 体积小， 灵敏度高，反应速度快，光谱特性好。但是光敏电阻受温度影响较大，响应速度不快，在ms到s之间，延迟时间受入射光的光照度影响（光电二极管无此缺点，光电二极管灵敏度比光敏电阻高）最后光敏电阻是耗材。