汽车单片机技术 课件 项目三 汽车信号系统控制

汽车单片机技术项目三

汽车信号系统控制【任务描述】当前汽车上串口通信是一种基础的数据传输方式，比如USB就是一种有线串口，而蓝牙就是一种无线串口，那串口是如何工作的呢？下面请同学们通过学习串口的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车串口通信吧！【学习目标】素养目标：1.培养学生查阅资料的自学能力。2.培养学生的动手能力。3.培养学生逻辑思维和分析问题的能力。4.培养学生沟通和团队合作能力。知识目标：1.了解串口通信的基本原理。2.掌握串口通信的硬件连接。3.掌握串口通信的控制及应用。技能目标：1.能够识别串口通信的各个引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。学习任务6串口数据通信项目三

汽车信号系统控制1.串口通信的基本原理

串口通信是指外设设备和计算机之间，通过数据信号线、地线等，按位（bit）进行传输数据（发送和接收）的一种通信方式。串口通信是一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位（低电平），字符本身由7位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位），最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位，停止位和空闲位都规定为高电平。实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关，波特率越高，宽度越小，在进行传输之前，双方一定要使用同一个波特率设置。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。

对于串口通信而言，波特率是衡量信号传输速率的重要参数，具体是指每s钟传输二进制的位数。串口通信是一种异步通信方式，收发双方并没有同步时钟信号来规约一个bit的数据发送电平维持多长时间，这样只能靠收发双方的速率来同步收发数据，这个速率就是波特率（BaudRate），其单位为bit/s（bitpersecond）。串口通信常用速率为115200（3G/4G/调试串口等）、9600（NB-loT/GPS等）、4800等。收发双方的速率必须保持一致，否则会出现乱码或完全接收不到的现象。例如，波特率-115200的含义是1s传输二进制的位数115200bit，也即传输1bit需要1/115200s=8.68μs。项目三

汽车信号系统控制对于串口通信而言，起始位表示发送方要开始发送一个通信单元，起始位的定义是串口通信标准事先指定的，是由通信线上的电平变化来反映的。对于串口通信而言总线没有数据传输空闲时维持高电平，一旦产生一个下降沿变成低电平则表示起始信号。在传输时它会先发出一个逻辑”0”的信号，来表示传输字符的开始。数据位是串口通信在一个通信单元中发送的有效信息位，是本次通信真正要发送的有效数据，串口通信一次发送多少位有效数据是可以设定的（可选的有6.7.8.9，一般都是选择8位数据位，因为一般通过串口发送的数据都是以字节为单位的ASCII码编码，而ASCII码中一个字符刚好编码为8位）。奇偶检验位是串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。项目三

汽车信号系统控制停止位串口通信中用于表示单个传输单元的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢，如图3-1。串口按电气标准及协议来划分，包括RS-232-C、RS-422.RS485等。RS232（通常简称“RS232”），它是1962年由美国电子工业协会（EIA）制定。RS485（通常简称“RS485”），它是1983年由美国电子工业协会（EIA）制定。一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。图3-1串口通信的信号单元结构图项目三

汽车信号系统控制每一个字符的前面都有一位起始位（低电平），字符本身由7位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位），最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位，停止位和空闲位都规定为高电平。实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关，波特率越高，宽度越小，在进行传输之前，双方一定要使用同一个波特率设置。单工模式（SimplexCommunication）的数据传输是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传输，使用一根传输线。半双工模式（HalfDuplex）通信使用同一根传输线，既可以发送数据又可以接收数据，但不能同时进行发送和接收。数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。因此半双工模式既可以使用一条数据线，也可以使用两条数据线。半双工通信中每端需有一个收发切换电子开关，通过切换来决定数据向哪个方向传输。因为有切换，所以会产生时间延迟，信息传输效率低些。全双工模式（FullDuplex）通信允许数据同时在两个方向上传输。因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。在全双工模式中，每一端都有发送器和接收器，有两条传输线，信息传输效率高。项目三

汽车信号系统控制显然，在其他参数都一样的情况下，全双工比半双工传输速度要快，效率要高。在标准ASCII码中，其最高位（b7）用作奇偶校验位。所谓奇偶校验，是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法，一般分奇校验和偶校验两种。奇校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位b7添1；偶校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数，若非偶数，则在最高位b7添1。停止位是按长度来算的。串行异步通信从计时开始，以单位时间为间隔（一个单位时间就是波特率的倒数），依次接受所规定的数据位和奇偶校验位，并拼装成一个字符的并行字节；此后应接收到规定长度的停止位“1”。所以说，停止位都是“1”，1.5是它的长度，即停止位的高电平保持1.5个单位时间长度。一般来讲，停止位有1，1.5，2个单位时间三种长度。波特率就是每s钟传输的数据位数。波特率的常用的单位还有：每s千比特数Kbit/s，每s兆比特数Mbit/s。串口典型的传输波特率600bit/s，1200bit/s，2400bit/s，4800bit/s，9600bit/s，19200bit/s，38400bit/s。项目三

汽车信号系统控制2.串口通信的控制首先先来练习一个不需要其他辅助元件，只需要一块Arduino

和一根下载线的简单实验，让我们的Arduino

说出“HelloWorld！”，这是一个让Arduino

和PC机通信的实验，这也是一个基本的串口通信实验，大家可以通过这个实验来掌握串口的基本编程方法。这个实验我们需要用到的实验硬件见表3-1：器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1硬件连线如图3-2：表3-1串口实验器件图3-2

串口连线图项目三

汽车信号系统控制参考程序：intval;//定义变量valvoidsetup（）{Serial.begin（9600）;//设置波特率为9600，这里要跟软件设置相一致。当接入特定设备（如：蓝牙）时，我们也要跟其他设备的波特率达到一致。}voidloop（）{val=Serial.read（）;//读取PC机发送给Arduino的指令或字符，并将该指令或字符赋给valif（val=='R'）//判断接收到的指令或字符是否是“R”。Serial.println（"HelloWorld!"）;//显示“HelloWorld！”字符串}注：无线串口蓝牙模块收发数据时，程序上与USB有线串口没有区别，区别在于硬件连接，通过USB下载程序后，需要单片机拔掉USB数据线，将蓝牙模块的RX端口接入单片机TX端口，蓝牙的TX端口接入到单片机RX端口，蓝牙VCC端口按照蓝牙模块规格连接单片机的5V或者3.3V端口，蓝牙GND端口接入单片机GND端口，最后插上供电电源方可工作。图3-3程序运行界面首先将Arduino和USB线连接好并接入电脑USB口，再打开Arduino

的软件，编写一段程序让Arduino

接收到所发指令就显示“HelloWorld！”字符串，当然也可以让Arduino

不用接受任何指令就直接不断回显“HelloWorld！”，其实很简单，一条if（）语句就可以让Arduino

听从相应指令了，显示效果如图3-3：项目三

汽车信号系统控制3.串口通信的应用在实际应用中，串口通信可以按电气标准及协议来划分，分为RS232和RS485等通用形式。RS232（通常简称“RS232”），它是1962年由美国电子工业协会（EIA）制定。RS485（通常简称“RS485”），它是1983年由美国电子工业协会（EIA）制定。RS232是计算机与通信工业应用中最广泛一种串行接口。它以全双工方式工作，需要地线、发送线和接收线三条线。但是，RS232只能实现点对点的通信方式。在RS232中，通常定义了3种接口：RXD即接收数据接口，TXD即发送数据接口，GND/SG即信号地接口。电脑DB9针接口是常见的RS232串口，其引脚定义如下：2号脚：RXD（接收数据），3号脚：TXD（发送数据），5号脚：SG或GND（信号地。具体的RS232串口与仪表串口连接如图3-4所示：

图3-4

RS232串口与仪表串口连接图项目三

汽车信号系统控制RS232在实际应用中有以下这些缺点：接口信号电平值较高，接口电路芯片容易损坏；传输速率低，最高波特率19200bit/s；抗干扰能力较差；传输距离有限，一般在15m以内；只能实现点对点的通信方式。为了解决RS232在实际应用中的缺点，常采用RS485的串口形式。RS485是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线、半双工、平衡传输线多点通信的标准。是由电信行业协会（TIA）及电子工业联盟（EIA）联合发布的标准。实现此标准的数字通信网可以在有电子噪声的环境下进行长距离有效率的通信。在线性多点总线的配置下，可以在一个网络上有多个接收器。RS485采用平衡传输方式、需要在传输线上接终接电阻。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。因此适用在工业环境中。RS485具备以下的特点：差分传输增加噪声抗扰度，减少噪声辐射；长距离链路，最长可达4000英尺（约1219米）；数据速率高达10Mbit/s

（40英寸内，约12.2米）；同一总线可以连接多个驱动器和接收器宽共模范围允许驱动器和接收器之间存在地电位差异，允许最大共模电压-7-12V。项目三

汽车信号系统控制任务实施：串口信息反馈完成串口交互程序，要求单片机通过串口发送“1+1=？”通过串口回复2反馈right，回复其他数字反馈wrong。参考程序：voidsetup（）{Serial.begin（9600）;Serial.println（"1+1=?"）;}voidloop（）{

if（Serial.availabel（）>0）{

val=Serial.read（）;

if（val=='2'）

Serial.println（"right"）;

elseSerial.println（"wrong"）;}}实验使用硬件见表3-2：

硬件连线如图3-5：器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1图3-5

串口连线图

表3-2串口实验器件项目三

汽车信号系统控制【课后作业】1.通过串口通信进行信息交互，要求第一s单片机13端口灯亮时向电脑发送“LEDON”，下一s13端口灯灭时向电脑发送“LEDOFF”，如此交替。1.通过串口通信进行信息交互，要求第一s单片机13端口灯亮时向电脑发送“1LEDON”，下一s12端口灯亮时向电脑发送“2LEDON”，下一s两个灯一起灭并向电脑发送“AllLEDOFF”。项目三

汽车信号系统控制学习任务7

触点开关的控制【任务描述】触点开关在汽车上的的应用很多，大多数汽车功能控制上都采用触点开关，但是这些触点开关是如何工作的呢？下面请同学们通过学习触点开关的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车触点开关的控制吧！【学习目标】素养目标：1.培养学生查阅资料的自学能力。2.培养学生的动手能力。3.培养学生逻辑思维和分析问题的能力。4.培养学生艰苦奋斗，敢于担当，实现励志报国梦。知识目标：1.了解触点开关的基本原理。2.掌握触点开关的硬件连接。3.掌握触点开关的控制及应用。技能目标：1.能够识别触点开关的不同引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。项目三

汽车信号系统控制1.触点开关的基本原理触点开关是一种常用的电子开关装置，广泛应用于各种电路中。它的工作原理基于电流的导通和断开，在电路中起到开关控制的作用。触点开关一般由固定触点和动触点组成。固定触点通常被固定在开关的外壳上，而动触点则可以通过按下或松开开关来控制电路的工作状态。当固定触点与动触点接触时，接触面积变大，电阻变小，电流正常流动；当固定触点与动触点逐渐分开时，接触面积变小，电阻变大，电流断开。触点开关主要是由按钮、触点、弹簧、导电条和底座等部件组成。按钮：是触点开关的外部控制部分，通过轻触按钮使触点接触或断开，从而实现开关的切换。触点：是触点开关的重要组成部分，它和底座上的导电条相连，通过触碰导电条实现电路的接通与断开。弹簧：通常是由金属材料制成，其作用是帮助按钮恢复到原来的位置，并保持一定的弹性形变，以确保触点正常工作。导电条：它是贴在底座上的一条薄膜，可以用来传输电信号，是实现触点开关切换的重要部件。底座：它是触点开关的主体部分，还可以固定其他部件，使其配合工作。项目三

汽车信号系统控制2.触点开关的控制I/O口的意思即为INPUT端口和OUTPUT端口，到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino

的I/O口的输出功能，这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O口的输入功能即为读取外接设备的输出值，我们用一个按键和一个LED小灯完成一个输入输出结合使用的实验，让大家能简单了解I/O的作用。按键开关大家都应该比较了解，属于开关量（数字量）元件，按下时为闭合（导通）状态。完成本实验要用到的元件如下表所示：器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1单色M5直插LED1220Ω直插电阻2触点开关1面包板1面包线6我们将按键接到数字7端口，红色小灯接到数字11端口（Arduino

控制器0-13数字I/O端口都可以用来接按键和小灯，但是尽量不选择0和1端口，0和1端口为端口功能复用，除I/O口功能外也是串口通信端口，下载程序时属于与PC机通信故应保持0和1端口悬空，所以为避免插拔线的麻烦尽量不选用0和1端口），按下面的原理图连接好电路。

图3-6

Arduino控制器端口原理图表3-3触点开关实验器件项目三

汽车信号系统控制下面开始编写程序，我们就让按键按下时小灯亮起，根据前面的学习相信这个程序很容易就能编写出来，相对于前面几个实验这个实验的程序中多加了一条条件判断语句，这里我们使用if语句，Arduino

的程序便写语句是基于C语言的，所以C的条件判断语句自然也适用于Arduino，像while、swich

等等。这里根据个人喜好我们习惯于使用简单易于理解的if语句给大家做演示例程。我们分析电路可知当按键按下时，数字7端口可读出为高电平，这时我们使数字11端口输出高电平可使小灯亮起，程序中我们判断数字7端口是否为低电平，要为低电平使数字11端口输出也为低电平小灯不亮，原理同上。图3-7Arduino控制器端口实物图项目三

汽车信号系统控制参考程序：intledpin=11;//定义数字11端口intinpin=7;//定义数字7端口intval;//定义变量valvoidsetup（）{pinMode（ledpin,OUTPUT）;//定义小灯端口为输出端口pinMode（inpin,INPUT）;//定义按键端口为输入端口}voidloop（）{val=digitalRead（inpin）;//读取数字7口电平值赋给valif（val==LOW）//检测按键是否按下，按键按下时小灯亮起{digitalWrite（ledpin,LOW）;}else{digitalWrite（ledpin,HIGH）;}}

下载完如图程序我们本次的小灯配合按键的实验就完成了，本实验的原理很简单，广泛被用于各种电路和电器中，实际生活中大家也不难在各种设备上发现，例如大家的手机当按下任一按键时背光灯就会亮起，这就是典型应用了。图3-8

程序运行界面项目三

汽车信号系统控制3.触点开关的应用触点开关的应用非常广泛，尤其是在电力领域、工业领域和仪表领域的应用。在电力领域：触点开关通常应用于高压开关、低压开关、交流接触器等电力设备中。由于触点开关材料导电性好、电阻率低，因此使用触点开关有利于提高开关的通信速度和稳定性，从而确保电力系统的正常运行。在工业领域：触点开关通常应用于机床、自动化生产线等工业设备中，可用于控制电机的启停、正反转以及方向控制等功能。仪表领域：触点开关通常应用于温度控制、电能计量、电压检测等仪表设备中。使用触点开关可以有效提高仪表的精度和稳定性。图3-9展示了常见的触点开关，触点开关的便利性和安全性是其应用广泛的重要原因。图中的左图是汽车起动键所使用的触点开关，右图是车用电加热器的触点开关。

图3-9

常用的触点开关实物图项目三

汽车信号系统控制任务实施1：触点开关对LED的控制1完成LED灯的延时控制，要求使用Arduino

UNO单片机连接由1个LED小灯，使用数字11端口控制LED灯，使用数字7端口接收触点开关信号，实现LED灯在按下一次触点开关松开后，延时1s后熄灭。参考程序：voidsetup（）{pinMode（7,OUTPUT）;//定义小灯端口为输出端口

pinMode（11,INPUT）;//定义按键端口为输入端口}voidloop（）{val=digitalRead（inpin）;//读取数字7口电平值赋给valif（val==HIGH）//检测按键是否按下{delay（10）;//按键防抖，见后注

if（digitalRead（inpin）==HIGH）{digitalWrite（ledpin,HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（ledpin,LOW）;}}}注：一个按键就是一个开关量输入装置。由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合或断开时不会马上稳定下来，会有瞬间的抖动，抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5~10ms。为了能使键盘给系统提供准确的数据和命令，必须设法消除抖动。消除按键抖动的措施有两种：硬件方法和软件方法。硬件方法可以采用RC滤波消抖电路或RS双稳态消抖电路。软件方法是在第一次检测到有按键闭合时，首先执行一段延时10ms的子程序，然后再确认该按键电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平则确认为真正有按键按下，从而消除了抖动的影响。任务器件如下：表3-4

触点开关实验器件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1单色M5直插LED1220Ω直插电阻2触点开关1面包板1面包线6项目三

汽车信号系统控制任务实施2：触点开关对LED的控制2完成LED灯的按键控制，要求使用Arduino

UNO单片机连接由1个LED小灯，使用数字11端口控制LED灯，使用数字7端口接收触点开关信号，实现按触点开关一次LED灯点亮，再按一次LED灯熄灭。参考程序：intnum;//记录按键次数voidsetup（）{pinMode（7,OUTPUT）;//定义小灯端口为输出端口

pinMode（11,INPUT）;//定义按键端口为输入端口

num=0;//设置按键初始次数}voidloop（）{val=digitalRead（inpin）;//读取数字7口电平值赋给valif（val==HIGH）//检测按键是否按下{delay（10）;//按键防抖，见后注if（digitalRead（inpin）==HIGH）num++}if（num%2==0）//判断按键次数为偶数次灯熄灭digitalWrite（11,LOW）;if（num%2==1）//判断按键次数为奇数次灯点亮digitalWrite（11,HIGH）;}项目三

汽车信号系统控制【课后作业】1.用2两个触点开关分别控制2个LED，要求独立完成绘制连线图和硬件连接，实现按下那个触点开关那个LED亮，不按触点开关LED熄灭。2.用2两个触点开关分别控制2个LED，要求独立完成绘制连线图和硬件连接，实现按下1个触点开关亮1个LED，按下2个触点开关亮2个LED，不按触点开关2个灯都不亮。

项目三

汽车信号系统控制学习任务8

模拟量的数据读取【任务描述】模拟量在汽车上的的应用很多，大多数汽车功能控制上都有采用旋钮，但是这些旋钮是如何获取模拟量的呢？下面请同学们通过学习模拟量的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车模拟量的控制吧！【学习目标】素养目标：1.培养学生查阅资料的自学能力。2.培养学生的动手能力。3.培养学生逻辑思维和分析问题的能力。4.培养学生爱国主义情怀。知识目标：1.了解获取模拟量的基本原理。2.掌握模拟量的硬件连接。3.掌握模拟量的控制及应用。技能目标：1.能够识别旋钮的引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。项目三

汽车信号系统控制1.模拟量的定义模拟量是计算机对传感器所检测的信号如温度、压力、流量、速度、湿度等物理量进行采集、加工和处理的媒介。传感器所检测到的物理量一般采用模拟量信号来表示。模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量、转矩等信号量，模拟信号是振幅随时间连续变化的信号。模拟量是与数字量相对信号，数字量又叫开关量，数字量只有两种状态，随时间的变化是不连续的物理量。在PLC系统中使用的模拟量有两种，一种是模拟电压，一种是模拟电流，模拟电压最常见，也是应有最多的方式。模拟电压信号为0~10V，一般应用在OEM设备中，长距离传输时容易受干扰。模拟电流一般是4~20mA，一般用在DCS系统中，抗干扰能力强。2.模拟量的数据读取首先开始学习一下模拟I/O端口的使用，Arduino

UNO有模拟0—模拟5共计6个模拟端口，这6个端口也可以算作为端口功能复用，除模拟端口功能以外，这6个端口可作为数字端口使用，编号为数字14—数字19，简单了解以后，下面就来开始我们的实验。旋钮电位计是大家比较熟悉的典型的模拟值输出元件，本实验就用它来完成。所需元器件见表3-5：器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1旋钮电位计1面包板1面包线4表3-5

模拟量实验器件实验使用的是模拟0端口，程序的编写也很简单，一个analogRead（）;语句就可以读出模拟口的值，Arduino

328是10位的A/D采集，所以读取的模拟值范围是0-1023，本个实验的程序里还有一个难点就是显示数值在屏幕这一问题，学习起来也是很简单的。首先要在voidsetup（）里面设置波特率，显示数值属于Arduino

与PC机通信，所以Arduino

的波特率应与PC机软件设置的相同才能显示出正确的数值，否则将会显示乱码或是不显示，在Arduino

软件的监视窗口右下角有一个可以设置波特率的按钮，这里设置的波特率需要跟程序里voidsetup（）里面设置波特率相同，程序设置波特率的语句为Serial.begin（）;括号中为波特率的值。其次就是显示数值的语句了，Serial.print（）;或者Serial.println（）;都可以，不同的是后者显示完数值后自动回车，前者不是，更多的关于语句的讲解前面有，介绍这里就不再多说了。

图3-10旋钮电位计连线图本实验我们将电位计的阻值转化为模拟值读取出来，然后显示到屏幕上，这也是我们以后完成自己所需的实验功能所必须掌握的实例应用。我们先要按照图3-10的电路图连接实物图。项目三

汽车信号系统控制参考程序：intpotpin=0;//定义模拟端口0intledpin=13;//定义数字端口13intval=0;//将定义变量val，并赋初值0voidsetup（）{pinMode（ledpin,OUTPUT）;//定义数字端口为输出端口Serial.begin（9600）;//设置波特率为9600}voidloop（）{digitalWrite（ledpin,HIGH）;//点亮数字端口13的LEDdelay（50）;//延时0.05sdigitalWrite（ledpin,LOW）;//熄灭数字端口13的LEDdelay（50）;//延时0.05sval=analogRead（potpin）;//读取模拟端口0的值，并将其赋给valSerial.println（val）;//显示出val的值}参考程序借用了Arduino

数字13口自带的LED小灯，每读一次值小灯就会闪烁一下。下面就是读出的模拟值，见图3-11。

本实验到这里就完成了，当您旋转电位计旋钮的时候就可以看到屏幕上数值的变化了，读取模拟值这个方法将一直陪伴我们，模拟值读取是我们很常用的功能，因为很多传感器都是模拟值输出，我们读出模拟值后再进行相应的算法处理，就可以应用到我们需要实现的功能里了。项目三

汽车信号系统控制图3-11

模拟量输出结果3.模拟信号的应用假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4，假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。例如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以用T 直接显示温度值。在测量压力时，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝（AIW0的值－6400）（5000－100）/（32000－6400）＋100（单位：KPa）。项目三

汽车信号系统控制任务器件见表3-6：表3-6模拟量实验器件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1旋钮电位计1面包板1面包线4硬件连线如图3-12：

图3-12

模拟量实验连线图项目三

汽车信号系统控制任务实施1：旋钮状态的读取通过Arduino

UNO单片机模拟端口0读取模拟量，通过串口显示旋钮旋转方向，不转显示stop。参考程序：intpotpin=A0;//定义模拟端口0intval=0;//将定义变量val，并赋初值0voidsetup（）{Serial.begin（9600）;//设置波特率为9600val=analogRead（potpin）;//读取模拟端口0的值，并将其赋给val}voidloop（）{intvel=analogRead（potpin）;//读取模拟端口0的值，并将其赋给valif（vel==val）

Serial.println（"Stop"）;if（vel>val）

Serial.println（"Clockwiserotation"）;if（vel>val）

Serial.println（"Counterclockwiserotation"）;val=vel;}项目三

汽车信号系统控制【课后作业】1.使用1个旋钮电位计控制3个LED，要求独立完成绘制连线图和硬件连接，实现读取模拟量0-124时3个LED全灭，读取模拟量125-450时亮1个LED，读取模拟量451-712时亮2个LED，读取模拟量713-1024时亮3个LED。2.使用1个旋钮电位计控制1个LED，要求独立完成绘制连线图和硬件连接，实现读取模拟量0-124时LED熄灭，读取模拟量125-450时LED亮1s灭1s，读取模拟量451-712时LED亮2s灭2s，读取模拟量713-1024时LED亮3s灭3s。项目三

汽车信号系统控制学习任务9

超声波传感器的数据读取【任务描述】当前大多数汽车都使用了超声波传感器，主要用来作为雷达来测距，但是超声波传感器是如何工作的呢？下面请同学们通过学习超声波传感器的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车超声波传感器的数据读取吧！【学习目标】知识目标：1.了解超声波传感器的基本原理。2.掌握超声波传感器的硬件连接。3.掌握超声波传感器的控制及应用。技能目标：1.能够识别超声波传感器的各个引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。项目三

汽车信号系统控制1.超声波传感器的基本原理超声波是一种超出人类听觉极限的声波即其振动频率高于20kHz的机械波。超声波传感器在工作的时候就是将电压和超声波之间的互相转换，当超声波传感器发射超声波时，发射超声波的探头将电压转化的超声波发射出去，当接收超声波时，超声波接收探头将超声波转化的电压回送到单片机控制芯片。超声波具有振动频率高、波长短、绕射现象小而且方向性好还能够为反射线定向传播等优点，而且超声波传感器的能量消耗缓慢有利于测距。在中、长距离测量时，超声波传感器的精度和方向性.都要大大优于红外线传感器，但价格也稍贵。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离s，即：s=340m/s×t/2。这就是所谓的时间差测距法。2.超声波传感器数据的读取本实验利用超声波测得的距离从串口中显示，所需硬件见表3-7：表3-7

超声波传感器实验器件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1超声波传感器1面包板1面包线4硬件连线如图3-13：

程序指令说明：pulseIn（）用于检测引脚输出的高低电平的脉冲宽度。pulseIn（）语法为pulseIn（pin,

value）、pulseIn（pin,

value,

timeout）。参数pin：需要读取脉冲的引脚；参数valu：需要读取的脉冲类型，HIGH或LOW；参数timeout：超时时间，单位μs，数据类型为无符号长整型。项目三

汽车信号系统控制图3-13

超声波传感器连线图使用方法及时序图：1）使用Arduino采用数字引脚给SR04的Trig引脚至少10μs的高电平信号，触发SR04模块测距功能；2）触发后，模块会自动发送8个40KHz的超声波脉冲，并自动检测是否有信号返回。这步会由模块内部自动完成。3）如有信号返回，Echo引脚会输出高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。此时，我们能使用pulseIn（）函数获取到测距的结果，并计算出距被测物的实际距离。功能：利用SR04超声波传感器进行测距，并用串口显示测出的距离值。方式：1）使用Arduino采用数字引脚给SR04的Trig引脚至少10μs的高电平信号，触发SR04模块测距功能；2）触发后，模块会自动发送8个40KHz的超声波脉冲，并自动检测是否有信号返回。这步会由模块内部自动完成。3）如有信号返回，Echo引脚会输出高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。此时，我们能使用pulseIn（）函数获取到测距的结果，并计算出距被测物的实际距离。下面设定超声波传感器每隔1s测距一次并将数据通过串口监视器显示出来，超声波传感器的Trig引脚接单片机数字IO端口12号，超声波传感器的Echo引脚接单片机数字IO端口11号。项目三

汽车信号系统控制参考程序：//设定SR04超声波传感器连接的Arduino引脚constintTrigPin=12;constintEchoPin=11;floatdistance; voidsetup（）

//初始化串口通信及连接SR04的引脚{Serial.begin（9600）;pinMode（TrigPin,OUTPUT）;pinMode（EchoPin,INPUT）;//要检测引脚上输入的脉冲宽度，需要先设置为输入状态

}voidloop（）{//产生一个10us的高脉冲去触发TrigPindigitalWrite（LedPin,HIGH）;delayMicroseconds（2）;digitalWrite（TrigPin,HIGH）;delayMicroseconds（10）;digitalWrite（TrigPin,LOW）;//检测脉冲宽度，并计算出距离distance=pulseIn（EchoPin,HIGH）;Serial.print（distance）;Serial.print（"ms"）;distance=distance/58;distance=（int（distance*100.0））/100.0;//保留两位小数Serial.print（"Thedistanceis:"）;Serial.print（distance）;Serial.println（"cm"）;delay（1000）;}3.超声波传感器的应用超声波传感技术应用在生产实践的不同方面，而医学应用是其最主要的应用之一，下面以医学为示例说明超声波传感技术的应用。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病，它已经成为临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是：对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。因而推广容易，受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断可以基于不同的医学原理，我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时，在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时，回声在示波器的屏幕上显示出来，而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。在工业方面，超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。过去，许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍，超声波传感技术的出现改变了这种状况。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上，“悄无声息”地探测人们所需要的信号。在未来的应用中，超声波将与信息技术、新材料技术结合起来，将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。项目三

汽车信号系统控制项目三

汽车信号系统控制任务器件见表3-8：表3-8

倒车雷达实验器件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1超声波传感器1单色M5直插LED3220Ω直插电阻3面包板1面包线9硬件连线如图3-14：

图3-14倒车雷达实验连线图项目三

汽车信号系统控制任务实施1：LED转向灯的控制完成汽车倒车雷达程序，使用Arduino

UNO单片机连接1个超声波传感器和3个LED小灯，使用数字IO端口从7号到9号控制3个LED，使用数字IO端口2和3分别连接超声波传感器的Echo和Trig引脚，要求测距在10cm内时3个LED灯全灭，距离在11到20cm时亮1个LED灯，距离在21到30cm时亮2个LED灯，距离在31到40cm时亮3个LED灯，超声波测距间隔为1s。参考程序：

constintTrigPin=3; constintEchoPin=2; floatdistance; voidsetup（）{

pinMode（TrigPin,OUTPUT）;

pinMode（EchoPin,INPUT）;

pinMode（TrigPin,OUTPUT）;

pinMode（7,OUTPUT）;

pinMode（8,OUTPUT）;

pinMode（9,OUTPUT）; } voidloop（）

{ digitalWrite（LedPin,HIGH）; delayMicroseconds（2）; digitalWrite（TrigPin,HIGH）; delayMicroseconds（10）; digitalWrite（TrigPin,LOW）; distance=pulseIn（EchoPin,HIGH）/58.0;

if（distance<=10）{

digitalWrite（7,LOW）;

digitalWrite（8,LOW）;

digitalWrite（9,LOW）;

}

if（distance>10&&distance<=20）{

digitalWrite（7,HIGH）;

digitalWrite（8,LOW）;

digitalWrite（9,LOW）;

}

if（distance>20&&distance<=30）{

digitalWrite（7,HIGH）;

digitalWrite（8,HIGH）;

digitalWrite（9,LOW）;

}

if（distance>30&&distance<=40）{

digitalWrite（7,HIGH）;

digitalWrite（8,HIGH）;

digitalWrite（9,HIGH）;

} delay（1000）;}项目三

汽车信号系统控制【课后作业】1.使用超声波传感器测距离，通过10个LED显示距离远近，要求独立完成绘制连线图和硬件连接，实现距离在0-5cm时LED灯全灭，之后每增加5cm多点亮一个LED，测距时间间隔100ms。项目三

汽车信号系统控制学习任务10

振动传感器的数据读取【任务描述】当前大多数汽车上都装有各式的振动传感器，用来检测震动或者碰撞等，但是这些振动传感器是如何工作的呢？下面请同学们通过学习振动传感器的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车振动传感器的数据读取吧！【学习目标】素养目标：1.培养学生查阅资料的自学能力。2.培养学生的动手能力。3.培养学生逻辑思维和分析问题的能力。4.培养学生创新意识和创新思维。知识目标：1.了解振动传感器的基本原理。2.掌握振动传感器的硬件连接。3.掌握振动传感器的控制及应用。技能目标：1.能够识别振动传感器的引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。项目三

汽车信号系统控制1.振动传感器的基本原理振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类。1）机械式。将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。2）光学式。将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。3）电测。将工程振动的参量转换成电信号，经电子电路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其他电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得最广泛的测量方法。项目三

汽车信号系统控制上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节：1）拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件称为传感器。2）测量电路。测量电路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如，专配压电式传感器的测量电路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分电路、微分电路、滤波电路、归一化装置等等。3）信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示波器、磁带记录仪、X—Y记录仪等）等。也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。项目三

汽车信号系统控制2.振动传感器数据的读取以倾斜开关为例，通过读取倾斜开关数据来判断是否发生震动，当开关一端低于水平位置倾斜，开关导通，端口电压值为5V左右（数字二进制表示为1023），点亮led灯。当另一端低于水平位置倾斜，开关停止，端口电压值为0V左右（数字二进制表示为0），熄灭led灯。在程序中端口电压值的变化情况，即反馈高电压1或者低电压0，即可知道是否倾斜开关导通了。本实验中倾斜开关导通后串口监视器反馈“Bang！”。器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1振动传感器11面包板1面包线6硬件连线如图3-15：图3-15

振动传感器硬件连线任务器件见表3-9：表3-9振动传感器实验器件参考程序：voidsetup（）{//设置数字8号端口输入上拉读取数据pinMode（8,INPUT_PULLUP）;Serial.begin（9600）；}voidloop（）{

inta=digitalRead（8）;

if（a==1）

Serial.println（"Bang!"）;}项目三

汽车信号系统控制3.振动传感器的应用（1）车载报警器运动检测

通常对于旋转机械振动的监测都会使用振动传感器，不同的机械设备振动的幅度以及标准都是有所差异的，如果监测到设备振动异常那么设备很可能存在故障。从这个角度来说，振动传感器在一定程度上是起到对设备的运维保障作用的。（2）汽车防盗领域

在车体被外力破坏的情况可以产生警报。如果有人击打、撞击或移动汽车，传感器就会向控制器发送信号，指示震动强度。（3）城市道路维护领域

将含有振动传感器的公路检测系统加装在公交底盘下方，用来监测道路路况，通过GPS定位和画面传输器传输信息判断公路的实时路况。（4）振动传感器应用在航天航空领域

振动是航空发动机的一个重要监控参数，发动机在进行试验时，需要解决各种振动问题。发动机振动之所以特别重要，是因为振动直接影响发动机的正常工作和寿命，如果发动机出现异常振动而不及时加以检查排除，就有可能造成严重的后果。因此，振动传感器在航天航空领域必不可少。（5）振动传感器应用在生产领域

生产自动化检测，利用振动传感器检测运输中的振动感，判断异常振动，避免货物掉落。（6）振动传感器应用在消费电子领域

电子运动手表、手机中的计步器利用振动传感器输出的振动幅度判断行走路程。项目三

汽车信号系统控制任务器件见表3-10：表3-10

振动传感器实验器件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1振动传感器119V锂电池1面包板1面包线6硬件连线如图3-16：

图3-16

振动传感器硬件连线图项目三

汽车信号系统控制任务实施1：振动传感器报警完成振动传感器数据读取，要求使用Arduino

UNO单片机连接1个振动传感器和1个LED灯，使用数字IO端口2号读取数据，数字IO端口13号控制板载LED，发生震动LED灯亮1s随后熄灭。参考程序：voidsetup（）{

pinMode（2,INPUT_PULLUP）;

pinMode（13,OUTPUT）;}voidloop（）{

if（digitalRead（2）==1）

{digitalWrite（3,HIGH）;delay（1000）;digitalWrite（3,LOW）;}}项目三

汽车信号系统控制【课后作业】1.读取4个振动传感器的数据，要求通过串口显示4个传感器的状态，发生震动的传感器反馈1，没有的反馈0，采样间隔10ms。项目三

汽车信号系统控制学习任务11

光敏传感器的数据读取【任务描述】当前汽车上的光敏传感器的应用很多，大多数汽车都安装了光敏传感器，但是这些光敏传感器是如何工作的呢？下面请同学们通过学习光敏传感器的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车光敏传感器数据读取吧！【学习目标】素养目标：1.培养学生查阅资料的自学能力。2.培养学生的动手能力。3.培养学生逻辑思维和分析问题的能力。4.培养学生新时代工匠精神。知识目标：1.了解光敏传感器的基本原理。2.掌握光敏传感器的硬件连接。3.掌握光敏传感器的控制及应用。技能目标：1.能够识别光敏传感器的各个引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。项目三

汽车信号系统控制1.光敏传感器的基本原理光敏传感器是利用光敏元件将光照强度信号转换为电信号的转换器件，如图3-17。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光敏传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光敏传感器又分为很多种类，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏晶体管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等光纤式光电传感器等。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。

光敏传感器的基础原理是光电效应。光电效应是指在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。在物理学发展史上，光电效应直接导致了光的波粒二象性概念的提出，因为光电效应无法使用光的波动性来解释。光电效应根据光电产生的物体表面还是内部分为外光电效应和内光电效应。图3-17光敏传感器项目三

汽车信号系统控制2.光敏传感器数据的读取利用光敏电路的阻值随光照强度变化而变化的特性，在亮度控制电阻中串联一个电阻构成串联分压电路，实现光敏电阻上随电阻变化得电压值的读取。实验所需硬件见表3-11：器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1光敏传感器1220Ω直插电阻1面包板1面包线12硬件连线如图3-18：

通过单片机每隔1s模拟端口A0读取光敏传感器的值并通过串口监视器显示出来。参考程序：intGPin=A0;voidsetup（）{Serial.begin（9600）;}voidloop（）{intValue=analogRead（GPin）;Serial.print（"lightValue=:"）;Serial.println（Value）;//输出光敏电阻读取的数据delay（1000）;}表3-11光敏传感器实验元件图3-18光敏传感器连线图项目三

汽车信号系统控制3.光敏传感器的应用光敏传感器应用：夜灯、照相机、监控器、光控玩具、声光控开关、光控音乐盒、音乐杯、人体感应开关等电子产品光自动控制领域。项目三

汽车信号系统控制实验所需硬件见表3-12：表3-12光敏传感器实验元件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1光敏传感器1单色M5直插LED1220Ω直插电阻2面包板1面包线12硬件连线如图3-19：

图3-19光敏传感器连线图项目三

汽车信号系统控制任务实施1：光敏传感器对的LED的控制完成汽车LED转向灯的控制，要求使用Arduino

UNO单片机连接由11个LED小灯组成的一字型灯带，使用数字IO端口从2号到12号，实现流水灯效果（小灯延时50ms）。参考程序：intGPin=A0;intledPin=5;intValue;intlight_Value;intValue_max;intled_Value;voidsetup（）{Serial.begin（9600）;Value=0;Value_max=580;//光敏电阻最大读取值，实验时，以实际读数为准led_Value=0;}voidloop（）{light_Value=analogRead（GPin）;Serial.print（"LightValue="）;Serial.println（Value）;//将读取的值输出到监视器led_Value=map（Value,0,Value_max,0,255）;Serial.println（light_Value）;//将读取值映射后输出到监视器analogWrite（ledPin,led_Value）;//输出光敏电阻读取的数据delay（1000）;}项目三

汽车信号系统控制【课后作业】使用一个光敏传感器控制1个LED，要求独立完成绘制连线图和硬件连接，实现从光敏传感器读取数据超过300时LED灯点亮，低于300时LED灯熄灭。项目三

汽车信号系统控制学习任务12

温度传感器的数据读取【任务描述】当前汽车上的温度传感器的应用非常多，大多数汽车都安装了各种温度传感器，但是这些温度传感器是如何读取数据的呢？下面请同学们通过学习温度传感器的基本原理、硬件连接、控制应用等知识，练习编写单片机编程指令来实现汽车温度传感器的数据读取吧！【学习目标】素养目标：1.培养学生查阅资料的自学能力。2.培养学生的动手能力。3.培养学生逻辑思维和分析问题的能力。4.培养吃苦耐劳的工匠精神。知识目标：1.了解温度传感器的基本原理。2.掌握温度传感器的硬件连接。3.掌握温度传感器的控制及应用。技能目标：1.能够识别温度传感器的各个引脚。2.能够完成单片机编程指令编写。项目三

汽车信号系统控制1.温度传感器的基本原理温度传感器是一种用于测量环境或物体的温度的设备，它可以将温度信息转化为电信号或数字信号。目前有多种不同类型的温度传感器，每种传感器都有其自己的原理和工作方式。以下是一些常见的温度传感器类型及其原理。1）热电偶（Thermocouple）：热电偶是基于热电效应的温度传感器。它由两种不同材料的导线连接在一起，当两个导线的连接点受到温度变化影响时，会产生电压。这个电压与温度之间存在一个线性关系，因此可以通过测量电压来确定温度。2）电阻温度探头（RTD，ResistanceTemperatureDetector）：RTD基于电阻与温度之间的关系。通常，RTD传感器使用铂（platinum）作为电阻材料。随着温度的变化，铂电阻的电阻值会发生变化，这个变化与温度之间有一个已知的线性关系。通过测量电阻值的变化，可以计算出温度。3）热敏电阻（Thermistor）：热敏电阻是一种电阻随温度变化而快速变化的材料。通常，它们分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两种类型。热敏电阻的电阻值与温度之间的关系是非线性的，但可以通过特定的标定曲线来将电阻值转化为温度值。4）红外线传感器：红外线传感器使用物体辐射的红外辐射来测量其温度。每个物体都会以一定的温度辐射红外线，传感器可以捕捉这些辐射并将其转化为温度读数。5）热电阻阵列：热电阻阵列是一种将多个热敏电阻排列在一起的传感器，用于测量不同位置的温度。通过比较不同位置的电阻值，可以确定不同点的温度分布。项目三

汽车信号系统控制2.温度传感器数据的读取以LM35温度传感器为例，LM35是很常用且易用的温度传感器元件，在元器件的应用上也只需要一个LM35元件，只利用一个模拟接口就可以，难点在于算法上的将读取的模拟值转换为实际的温度。所需的元器件见表3-13：表3-13温度传感器实验器件器件数量ArduinoUNO控制器1USB下载线1LM35温度传感器1面包板1面包线5按照图3-20连接电路：

图3-20

L