组合多个传感器的照明元器件

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1.思考照明元器件的规格

首先，我们应考虑要制作的照明元器件的规格。此次，我们将使用颜色传感器、温度传感器、气压传感器3种传感器来挑战元器件的制作，因此首先应确定这3种传感器的值达到多少时，光照方式会发生变化。此次，我们将以传感器值为基础，通过"亮度"、"光的摇曳"、"颜色"3种方式来表现LED。

光的摇曳 = 颜色传感器
光的颜色 = 气压传感器

光的亮度 = 温度传感器

图1 照明元器件的规格

虽说不制作出实物很难明白会产生什么样的照明效果，但我们可以先按以上规格进行制作，如果发现不实用可以进一步修改。

2.气压传感器、温度传感器的使用方法

颜色传感器的使用方法我们在上次已经学习过了，此次我们将学习气压传感器、温度传感器的使用方法。由于使用了地磁传感器及颜色传感器，因此上述两种传感器也同样很容易操作。确认温度传感器、气压传感器可以安装在扩展板的哪个部位。



图2传感器扩展板的连接方法说明

和以往一样，将传感器零件安装在评估套件的扩展板上。此次，I2C I/F区需要气压传感器和颜色传感器2个传感器，应如照片1所示进行排列安装。


照片1 温度传感器、气压传感器、颜色传感器


照片2 温度传感器BD1020HFV


照片3 气压传感器BM1383GLV

安装完成后，为了通过Arduino从多个传感器获取数据，应进行程序设定。

3.搭载多个传感器时的数据的获取方法

温度传感器和气压传感器的库请从下述官方网站下载。从下载到安装的流程已在第3回、第2回、第1回报道中详细介绍，初次使用传感器套件的用户请参阅上述内容。

气压传感器模块 – BM1383GLV
温度传感器模块 – BD1020HFV
从上述网站的页面下方下载传感器用软件后，打开Arduino IDE，通过添加库分别选择下载的文件，完成库的安装。


图3 添加库

库安装完成后，请从sketch示例中打开气压传感器及温度传感器的样本，写入Arduino，检查能否正常运行。

气压传感器的样本："文件"-"sketch示例"-"BM1383GLV"-"example"-"BM1383"
温度传感器的样本："文件"-"sketch示例"-"BD1020HFV"-"example"-"BD1020"


图4 气压传感器样本运行示例


图5 温度传感器样本运行示例

气压传感器和温度传感器单独运行状态已确认。

那么，多个传感器时，该如何获取数据呢？

"多个传感器时，突然就无法运行了"

"必须操心电压及电流不足等问题"

"由于各个传感器的输入输出不同，所以必须进行复杂的调整，很麻烦"

刚开始从事电子工程的作业时，随着零件的增多，工作难度会一下子加大，作业人员会遇到上述种种困难。本产品可充分发挥"套件"的优势，即使使用多个传感器，也只需进行基本的程序组合，即可简单操作多个传感器。

以下示例是现在我们尝试的气压传感器和温度传感器的程序组合。





图6 温度传感器、气压传感器的组合程序


我们很简单地就同时获取了气压传感器和温度传感器的值。下面，我们再将上次讲过的颜色传感器的程序也组合进来。这样，只需1个Arduino,就能获取照明元器件使用的所有传感器的数据。

3个传感器的采集样本程序(sketch)






图7 批量获取气压传感器、温度传感器、颜色传感器的数据

到这里，多个传感器的数据获取已经解决。

4.照明元器件程序的制作

下面终于可以进入正题，安装照明程序。根据1.中确定的规格，将传感器数据值应用于全彩色LED的控制。为了便于说明，这里我们将气压低于1013的设为蓝色、高于1013的设为红色，将气温在0～35度的范围内按比例设置亮度，颜色越接近红色，光的晃动越大。



照明元器件程序






照片4 全彩色LED的控制

写入程序开始运行，可以看出光照方式根据传感器的值而变化。由于实验时为雨天，因此颜色为蓝色，颜色传感器感知到LED的蓝色，因此光没有晃动，这也可以在安装外罩时想办法消除。

虽然还可以将程序条件设定的更复杂些，使照明元器件的效果更丰富些，但这里暂且就用此程序来讲解吧。

5.照明元器件外罩的制作

元器件的电路部分完成后，下一步进行外罩的制作。我们已经有了尺寸正合适的灯罩，接下来就利用3D打印机打印出与之匹配的Arduino外罩，并将必要零件收纳到该外罩中。


照片5 用3D打印机制作作为照明元器件基础的外罩


照片6 灯罩和照明电路板


照片7 将灯罩罩上使之发亮・・・

完成了！本日为阴天、接近低气压，因此发出蓝色的淡光。过几天后再看，发觉变成红色的、摇曳着的光，随着时间的推移光照会发生变化，这十分令人欣喜。

6.总结

即使是多个传感器，只要使用传感器评估套件，就可以轻松应用，不必作复杂的考虑！这次我们使用的照明元器件可以进行无数种变化，比如通过程序改变光照条件，也可以改变使用的传感器等等。还可以设法通过组合以太网扩展板和无线LAN扩展板，利用智能手机远程控制照明元器件等。

现在该套件爱板提供免费申请试用啦，请大家务必来尝试制作自己独创的照明元器件。
文章转自罗姆官网，原文链接：http://www.rohm.com.cn/web/china ... /device-plus/entry4
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https://www.cirmall.com/bbs/thread-63300-1-1.html