Модули датчиков — готовые сенсорные платы для робототехники, макетирования и Arduino/Raspberry Pi-проектов: температуры, влажности, давления, расстояния, освещённости, положения в пространстве, тока и других физических величин на небольшой плате с разъёмом или контактными площадками под пайку. В раздел входят климатические датчики (температура, влажность, атмосферное давление, качество воздуха), датчики расстояния (ультразвуковые, инфракрасные, лазерные времяпролётные), датчики положения (акселерометры, гироскопы, компасы), а также разнородные модули — датчики тока, касания, газа, звука и другие, не выделенные в отдельные подкатегории. Платы выпускаются готовыми к использованию: датчик уже смонтирован на небольшой печатной плате вместе с обвязкой (стабилизатором питания, подтягивающими резисторами, иногда — микроконтроллером обработки), а подключение к основной плате идёт по интерфейсу I2C, SPI, UART или по аналоговому выходу через гребёнку выводов или разъём Qwiic/JST. Применяются при сборке роботов, станций мониторинга, носимой электроники, систем умного дома и в учебных целях при освоении схемотехники и программирования микроконтроллеров. В разделе «ТМ Электроникс» собрано более 1100 позиций.
Что входит в раздел
- Климатические датчики — крупнейшая группа раздела: модули температуры, влажности, атмосферного давления и качества воздуха, преимущественно с цифровым выходом I2C или SPI;
- Прочие датчики — разнородные модули: датчики тока, касания, газа, звука, усилители сигналов тензодатчиков и другие специализированные платы;
- Датчики расстояния — ультразвуковые, инфракрасные и лазерные времяпролётные модули для измерения дистанции до объекта;
- Датчики положения — акселерометры, гироскопы, магнитные компасы и комбинированные инерциальные модули;
- Наборы и аксессуары — комплекты электродов, переходные платы и дополнительные комплектующие к модулям датчиков.
Как выбрать модуль датчика
- Определите измеряемую величину и диапазон под задачу проекта. Для станции погоды нужны климатические параметры, для робота-навигатора — расстояние и положение, для носимой электроники — часто комбинация нескольких датчиков на одной плате.
- Сверяйте интерфейс модуля (I2C, SPI, UART, аналоговый выход) с возможностями используемого контроллера. Несколько модулей I2C можно повесить на одну шину с разными адресами, а аналоговый выход требует свободного входа АЦП контроллера.
- Проверяйте напряжение питания модуля (обычно 3,3 или 5 В) под логические уровни платы контроллера. Подача 5 В на модуль, рассчитанный только на 3,3 В, может вывести датчик из строя.
- Для датчиков расстояния уточняйте принцип измерения (ультразвук, ИК, лазерный времяпролётный) и диапазон дистанций под условия применения. Ультразвуковые модули хуже работают с мягкими звукопоглощающими поверхностями, а инфракрасные чувствительны к цвету и отражающей способности объекта.
- Смотрите на тип разъёма и посадочные отверстия платы (гребёнка 2,54 мм, Qwiic/JST, крепёжные отверстия) под остальную обвязку проекта. Модуль с разъёмом Qwiic подключается без пайки через готовый кабель, а плата с гребёнкой — через макетную плату или прямую пайку проводов.
Типы и применение
| Тип | Измеряемая величина | Применение |
|---|---|---|
| Климатические | Температура, влажность, давление, качество воздуха | Метеостанции, системы умного дома, мониторинг среды |
| Расстояния | Дистанция до объекта (ультразвук, ИК, лазер) | Навигация роботов, объезд препятствий, измерение уровня |
| Положения | Ускорение, угловая скорость, направление | Ориентация роботов и дронов, носимая электроника |
| Прочие | Ток, касание, газ, звук, усилие | Специализированные измерения в проектах |
Производители
В разделе представлены OKYSTAR и DFROBOT (крупнейшие поставщики группы, широкий ассортимент сенсорных модулей для Arduino-совместимых проектов), POLOLU (датчики расстояния и положения в компактном форм-факторе), SPARKFUN ELECTRONICS (климатические датчики, усилители сигналов, медицинские электроды), SEEED STUDIO, WAVESHARE, ADAFRUIT (модули на распространённых микросхемах BME280, MCP9808, MPR121 с собственной обвязкой и документацией), ROBOFUN. Поставки идут по официальным каналам, с заводской маркировкой и упаковкой.
Вопросы и ответы
Можно ли подключить несколько модулей датчиков к одному контроллеру одновременно?
Да, модули с интерфейсом I2C подключаются к одной общей шине (SDA, SCL) при условии, что у каждого датчика свой адрес на шине или адрес можно переключить перемычкой. Модули SPI или с аналоговым выходом требуют отдельной линии на каждый датчик, поэтому при большом числе датчиков удобнее выбирать именно I2C-версии.
Чем ультразвуковой датчик расстояния отличается от инфракрасного или лазерного?
Ультразвуковой датчик измеряет время прохождения звукового импульса до объекта и обратно, слабо зависит от цвета и прозрачности поверхности, но плохо работает с мягкими звукопоглощающими материалами. Инфракрасный датчик анализирует отражённый свет и чувствителен к цвету и углу поверхности, а лазерный времяпролётный модуль измеряет время прохождения света напрямую и даёт более точный результат на разных поверхностях, но обычно дороже.
Нужен ли отдельный источник питания для модуля датчика, если контроллер работает от USB?
В большинстве случаев нет — модули датчиков потребляют небольшой ток и питаются напрямую от вывода 3,3 В или 5 В платы контроллера. Отдельное питание требуется только для модулей с повышенным энергопотреблением или когда к одному контроллеру одновременно подключено много датчиков, суммарно превышающих допустимую нагрузку на его стабилизатор.
Как понять, подойдёт ли модуль датчика к конкретной плате контроллера (Arduino, Raspberry Pi и другие)?
Нужно сверить рабочее напряжение модуля (3,3 или 5 В) с логическими уровнями контроллера и убедиться, что используемый интерфейс (I2C, SPI, UART, аналоговый вход) доступен на выбранной плате. Большинство модулей из этого раздела не привязаны к конкретной платформе и работают с любым контроллером, поддерживающим нужный интерфейс и уровень напряжения, при наличии соответствующей библиотеки для чтения данных.
Не нашли нужную измеряемую величину, интерфейс или диапазон модуля датчика в каталоге? Воспользуйтесь поиском по артикулу — он ищет и по полному обозначению, и по части номера. Если позиции нет в наличии, напишите менеджеру: подберём аналог по параметрам (измеряемая величина, интерфейс, питание) или привезём партию под заказ.
