基础传感器
感知层核心 · 先理论，再以实验为实例 · 承上：硬件筑基；启下：传感网组网
栏目定位
本栏目是《传感器与传感网》课程的感知层实验核心，围绕物联网系统"感知—传输—处理"链路的最前端，系统讲解常用传感器的工作原理与数据采集方法。
教学遵循 "先理论、再实验" 的结构：每个传感器先讲清工作原理、关键参数与典型应用，再以一个完整的采集实验作为实例，将理论落地到 CC2530 单片机的实际代码与电路中。
学习路径
| 阶段 | 内容 | 对应实验 |
|---|---|---|
| 数字复合传感器 | 温湿度 SHT10（两线串行接口） | 温湿度采集实验 |
| 模拟量传感器 | 光照 GL7516、压力（应变片+AD620） | 光照/压力采集实验 |
| 数字开关量传感器 | 人体感应 PIR、震动、雨滴、霍尔 | 人体感应采集实验 |
| 气体/化学传感器 | 烟雾 MQ-2、酒精、气压 | 烟雾采集实验 |
| 测距/流量传感器 | 超声波 DYP-ME007、水流量 | 超声波测距实验 |
核心传感器
温湿度传感器（SHT10）
数字温湿度复合传感器，含已校准数字信号输出，电容式测湿 + 能隙式测温，14 位 ADC，两线串行接口。
- 原理：CC2530 IO 口仿真 SHT10 串行时序，读取温度/湿度原始值并校准换算
- 接口：DATA（P1.6）、SCK（P1.7），VCC 3.3V
- 应用：环境监测、农业大棚、智能家居、海洋气象
光照传感器（GL7516）
光敏电阻，半导体材料制成，电导率随光照度变化，光越强阻值越大（GL7516 特性）。
- 原理：光敏电阻与固定电阻分压，CC2530 ADC 采集分压电压
- 接口：ADC 通道（AIN0–AIN1），VCC 5V
- 应用：自动照明、光强监测、农业补光控制
压力传感器（应变片 + AD620）
电阻应变式压力传感器，施加压力时形变导致阻抗变化，经仪表放大器 AD620 放大后输出模拟电压。
- 原理：应变片惠斯通电桥 → AD620 仪表放大 → CC2530 ADC（P0.6）采集
- 接口：AD620 OUT → P0.6（ADC），VCC 5V
- 应用：称重、液位、气压、海洋水压监测
人体感应传感器（PIR）
被动红外（PIR）传感器，检测人体发出的红外辐射变化，输出数字开关信号，三极管驱动 LED 指示。
- 原理：PIR 检测移动人体红外 → 输出高电平 → 三极管驱动 LED/蜂鸣器
- 接口：OUT → P0.5（IO 输入），VCC 5V
- 应用：安防报警、自动照明、人体存在检测
烟雾/可燃气体传感器（MQ-2）
金属氧化物半导体气体传感器，适合检测液化石油气、丁烷、甲烷、酒精、氢气和烟雾，需预热，有可燃气体时输出电压变小。
- 原理：MQ-2 气敏电阻与固定电阻分压 → 5V→3.3V 分压 → CC2530 ADC（P0.4）采集
- 接口：分压输出 → P0.4（ADC），VCC 5V（需预热）
- 应用：火灾报警、燃气泄漏、空气质量监测
超声波传感器（DYP-ME007）
超声波测距模块，Trig 端发送 10μs 以上高电平触发，Echo 端输出与距离成正比的高电平脉冲，通过脉冲宽度计算距离。
- 原理：Trig 触发超声波发射 → Echo 回波高电平宽度 = 声波往返时间 → 距离 = 时间 × 声速 / 2
- 接口：Trig ← P1.6（IO 输出），Echo → P1.7（IO 输入），VCC 5V
- 应用：测距、避障、液位、智能小车
海洋特色应用
立足湛江海洋产业与本地区位优势，基础传感器可直接服务于海洋物联网感知场景：
- 海水水质监测：温度、压力（水深）、光照（透光度）传感器的海洋环境应用
- 海洋牧场监测：养殖水域多参数感知、网箱状态监测
- 海洋气象观测：温湿度、气压、风速（超声波）传感器的岸基/浮标部署
- 船舶安全监测：烟雾/可燃气体传感器用于船舱安全报警
实验平台说明
所有实验基于 CC2530 单片机 + WSN-V 教学实验箱，开发环境为 IAR EW for 8051。每个实验包含完整的：实验目的 → 实验内容 → 预备知识 → 实验设备 → 基础知识（原理+接口电路）→ 实验说明（关键函数）→ 实验步骤 → 实验结果。
内容来源：《WSN-V 物联网综合教学实验指导书》第 7 章「传感器实验」，结合课程教学经验整理。