「雕爷学编程」Arduino动手做(21)——激光头模块

37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试做实验,不管成功与否,都会记录下来—小小的进步或是搞不定的问题,希望能够抛砖引玉。

【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)

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。

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安全防护
在激光的伤害中,以机体中眼睛的伤害最为严重。激光器通常都会标示有着安全等级编号的激光警示标签:
第1级 (Class I/1):通常是因为光束被完全的封闭在内,例如在CD或DVD播放器内。
第2级 (Class II/2):在正常使用状况下是安全的,这类设备通常功率低于1mW,例如激光指示器。
第3 a/R级 (Class IIIa/3R):功率通常会达到5mW,注视这种光束几秒钟会对视网膜造成立即的伤害。
以上情况是指在激光直射眼睛的情况下所发生的。如果间接观察激光,任何200W以下的激光的丁达尔效应都不会对眼睛造成影响。

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激光头

6.0/6.5激光模组,激光灯,激光头直径为6.0mm或6.5mm,有正负接线柱,工作电压为3.0v或5v,可见光为红光,点状光斑,管体为铜材或塑料,塑料直径为6.8mm,主要用于激光类玩具,发光陀螺,打火机,各种水平仪,地线仪等 。

1、工业级模组可用于仪器设备,医疗保健仪,军事鉴伪,安防舞台灯光、工具、U盘、手机、投影、教学、翻页笔、温测(测距仪、扫平仪、标线仪、水平仪)室内装饰等。

2、 亚工业级:可用于美容仪、保健仪、礼品类、消费类产品、工业级替代产品、功率2-5MW,点状光斑 。

3、玩具级:可用于手电筒、陀螺、消费类赠品、礼品玩具类等产品中,功率小于1MW的点状光斑。
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激光小铜头(红光)

发射功率:150mW

标准尺寸:Φ6*10.5

工作寿命:1000小时以上

光斑模式:点状光斑,连续输出

激光波长:650nm(红色)

出光功率:<5mW

供电电压:5VDC

工作电流:<40mA

工作温度:-36℃~65℃

贮存温度:-36℃~65℃

光点大小:15米处光点为φ10mm~φ15mm

3V 5V 两种 线长些的为5V,短些的为3V

(引线长度:4.5CM)

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部分应用:

1、激光笔就是用激光作为指示的一种工具。可以指示的长度比较远,可以代替教鞭等指示工具,也可以在播放幻灯片ppt等使用,作为指示用。

2、电子水平尺:让电机带动光头转动或者扭动,投射成直线在墙壁上,供装修或者张贴年画时做水平参考。

3、微型液晶投影:拆除聚光镜,让激光透过可控制的液晶屏,可以在墙壁产生清晰的投影。

4、远距激光监听器:让激光照射在被偷听的房间玻璃上,然后接收玻璃反射回的激光束,检测出玻璃的振动还原出房间地声音。

5、远距光控防盗报警器:在需要保护的鱼塘或者西瓜田的一角装上激光发射管和光敏电阻,在另外三个角装上反面镜,就形成了防护区。

6、远距激光无线通信:运用一对激光收发装置分别在两间较远的房顶互相对着,运用单片机的串行通信协议就可以收发文件,甚至联网,等等。

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几个应用电路

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激光头传感器模块(KY-008)

工作电压: 5V

规格: 15*24 mm

光源波长: 650 nm

重量: 2.2 g

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注意事项(5伏激光产品):

一:激光的电压最高5v.不要超过5V电压。

二;电流都是40MA以下。

三:红线是正级,另一根就是负级。

四;通电时请注意二根线不要相互碰撞。

五:最好是3节5号电池供电,其他方式供电我们 也不清除,也没法保证。以4.5V电压供电是最好的方式,其他的供电方式,是不能保证产品在通电的情况下完好无损。

六:通电时请注意下激光头外表的发热情况,适当的冷却温度。

七:切误7号电池供电以防损坏。

重要说明(5V激光以3V-5V电压都能供电)
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模块接线

1脚 为电源+ VCC

2脚 为输出 OUT(S)

3脚 为电源- GND

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特殊说明:此激光头发射的是红色激光束,即平行光束。只有在有雾或者有其他介质的前提下才能看到微弱的红线,而在通常情况下看到的是一个红点。

特别注意:不要对着人的眼睛。
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/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验(21)

  实验二十一:激光头传感器模块(KY-008)

 源代码

*/

void setup() 

{                

 pinMode(13, OUTPUT); 

}

 

void loop() 

{

  digitalWrite(13, HIGH);   

  delay(1000);              

  digitalWrite(13, LOW);    

  delay(1000);              

}


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【Arduino】108种传感器模块系列实验(21)

  实验二十一:激光头传感器模块(KY-008)

项目:激光绊线

*/

 

const int photo = 7;

const int LED = 9;

 

void setup() {

  pinMode(LED, OUTPUT);

  digitalWrite(LED, LOW);

 

  pinMode(photo, INPUT_PULLUP);

}

 

void loop() {

 

  if(digitalRead(photo)==HIGH){

    digitalWrite(LED, HIGH);

 

  }else{

    digitalWrite(LED, LOW);

  }

 

}

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