学习物联网，来HaaSEDU就对了

传感器

传感器介绍

   传感器在物联网分层结构中位于感知层，是物联网的底层技术基石。物联网中的传感器主要用于采集物体的温湿度、声音、光学、力学、化学、生物特征以及位置等信息。

   在物联网技术发展的早期，物联网也被称之为”传感器网络“，可见传感器技术在物联网中的重要程度。

   本节课程主要介绍什么是传感器以及怎样在物联网世界中使用传感器技术。

什么是传感器

   国家标准GB7665-2005中对传感器的定义是：能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常情况下，”被测量“是物理量，比如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等等；而输出信号则为电学量。

   下面是日常生活中最常被使用的集中传感器介绍：

• 温湿度传感器 - 温湿度传感器多以温湿度一体式的探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出，也可以直接通过主控芯片进行RS485或RS232等接口输出。

  家中的空调；农业中的土壤温湿度监控；博物馆的恒温恒湿文物保护系统；餐饮运输中的恒温车厢等都大量的使用到温湿度传感器。

• 光线传感器 - 光线传感器用于检测光亮强度或者用于检测特定颜色（波长）的光线

  智能路灯中的光强度传感器；人体感应传感器中的检测红外线强度；验钞机、光照性皮肤病的医疗行业中所使用的紫外线传感器等都是光线传感器的范畴。

• 加速度传感器 - 用于测量物体在多个方向的直线或角度加速度

  游戏手柄；汽车的速度检测及安全控制系统；地震波检测系统；计步器；手机的图像反转等都会使用到加速度传感器

• 麦克风 - 用于检测周围的噪声、声音方向等

  智能音箱；手机；噪声检测仪等系统中都会使用到麦克风

   物联网领域中的传感器都有一个共同点，被测量的物理量转化为电信号之后，需要再经过模拟/数字转换电路便可以转换成数字量，便可以被微处理器进行处理和传输，这是因为微处理器都是数字信号处理器没办法直接处理模拟信号。至于转换成数字信号之后的意义以及怎样使用一般都在传感器的芯片手册（datasheet）中有详细的说明。

思考：请调研，一个智能手机里都有哪些的传感器？应用程序会根据这些传感器的状态产生什么样不同的行为？

传感器类型

   传感器按照输出量的类型一般分为模拟传感器和数字传感器两种类型。

   模拟传感器 的输出信号是模拟量，这种传感器将物理世界的信号转换成电压值，电压值的高低跟物理世界信号的强度有一定的关系。比如HaaS硬件积木库中的MQ2烟雾传感器在将烟雾浓度转化成电压信号的时候，不同浓度的烟雾对应着不同的电压值输出。有一点需要特别说明，因为微处理器智能处理数字信号（即"0"或"1"），所以模拟类型的传感器在交给微处理器进行处理之前，需要通过ADC（Analog Digtal Converter）模块完成模拟信号向数字信号的转换才能被微处理器处理。这个ADC模块有些是内置在传感器模块内部，有些则是内置在微处理器芯片内部的。关于ADC的知识及应用场景请参考ADC外设接口 。

电压（voltage），也被称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。A点至B点的电压大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。电压的概念与水位高低所造成的水压相似。

   数字传感器的输出电信号要么是0，要么是1。比如说一个按键，在按键按下之后按键两端的电路接通，便有3.3V电压输入到微处理器的“输入”引脚，此时通过微处理器的GPIO输入模式便可以获取数字信号1；在按键没有按下的时刻，读取“输入”引脚的值，便会得到数字0。关于GPIO的请参考GPIO外设接口

传感器接口类型

   传感器对物理世界的信号进行测量之后，需要将此测量结果传输给微控制器进行信息收集和处理。这些测量结果传输给微处理器则需要使用到外设接口。”外设“是”外部设备“的缩写，这个概念是相对于微处理器来说的，微处理器使用外设接口来扩展微处理器外部的设备。常见的外设接口有GPIO/UART/ADC/I2C/PWM等等。本节课程对传感器外设不做详细介绍，详细内容请参考：常见外设接口介绍。

传感器应用举例

   请参考下面的例子来获取当前的温度/温湿度信息。

• HaaS EDU K1读取温湿度
• ESP32读取温湿度
• HaaS600读取温度