1. 套件介绍

1.1 套件功能介绍

KIT0150 是一套包含 37 件传感器与执行器模块的学习套件，为中小学阶段的学生提供一套完整的传感器检测入门学习方案。套件覆盖数字量输入、数字量输出、PWM 输出、模拟量输入以及 I2C 通信等多种信号类型，可支持从最简单的按键点亮 LED 到相对复杂的颜色识别、功率监测、姿态检测等多种学习项目。

套件核心能力：

  • 环境感知：检测温度、光线、声音、土壤湿度、水分、火焰、一氧化碳等多种环境数据
  • 人机互动：通过按键、触摸、摇杆、角度旋钮等方式输入指令，通过 LED、喇叭、振动模块、液晶屏、全彩 LED 反馈结果
  • 运动与姿态监测：检测震动、晃动、倾斜、加速度、心率等运动与生理状态
  • 距离与位置感知：通过超声波传感器测量距离，通过颜色传感器识别颜色
  • 能量测量：通过功率计测量电压、电流、功率
  • 控制与执行：通过继电器、风扇、电机等模块实现开关控制与动力输出
  • 提示：本套件适用的主控板有行空板K10、行空板M10、Arduino UNO、micro:bit、树莓派等主流主控。

1.2 套件适用对象

  • 具有一定编程基础的中小学生（小学高年级至初中）
  • 学校创客社团 / 信息科技课堂的传感器教学课程
  • 教师备课与示例项目开发
  • 参加中小学电子、机器人、创客相关比赛的学生团队
  • 创客爱好者，对传感器技术有浓厚兴趣的人

1.3 可支持的项目类别

  • 智能家居：智能开关控制、自动小夜灯、环境监测与报警、语音提示
  • 智能农业：土壤湿度监测、自动浇水提醒、大棚温度监测、漏水检测
  • 可穿戴与健康监测：心率检测、运动姿态识别、震动提醒
  • 环境与安全监测：火焰检测、烟雾/一氧化碳浓度检测、人体入侵检测、门窗磁报警
  • 人机交互与教学演示：按键交互、触摸控制、液晶显示、角度旋钮调节
  • 机器人与小车：避障、测距、调速控制、灯光效果
  • 创意互动装置：敲击互动游戏、风扇控制、电子门铃、LED 灯光秀
  • 科学实验：电压电流功率测量、加速度与姿态测量、光线与声音数据采集

2. 器材清单

2.1 模块说明

本套件包含输入模块和输出模块两大类。

输入模块（传感器）用于检测环境状态，将物理量转换为电信号给主控板处理。
输出模块（执行器）接收主控板指令并执行具体动作。

按信号类型可分为数字量、模拟量、PWM、I2C 通信四类。

本套件含 输入传感器 24 个，输出执行器 13 个。

数字量与模拟量：

  • 数字量：只有 0（低电平）和 1（高电平）两种状态，如按钮按下/松开、人体红外触发/未触发
  • 模拟量：输出连续数值（行空板K10 模拟输入范围 0~4095），如声音大小、光线强弱、温度高低

快速判断方法：模块底端丝印标注 D 为数字量模块，标注 A 为模拟量模块，标注 I2C 为 I2C 通信模块。

信号类型

信号类型 说明
数字量 只有 0 和 1 两种状态（高/低电平）
模拟量 输出连续变化的电压值，主控板需有模拟输入引脚读取
PWM 通过改变占空比实现亮度/速度调节
I2C 通信 通过 I2C 总线（SDA/SCL）与主控板通信

2.2 清单表

序号 SKU 模块名称 模块类别 信号类别 备注
1 SEN0212 I2C颜色识别传感器 传感器 I2C TCS34725，需I2C库
2 SEN0203 心率传感器 传感器 模拟/数字输入 MAX30102，模拟输出
3 SEN0291 I2C数字功率计 传感器 I2C INA219，需I2C库
4 SEN0223 电导开关模块 传感器 数字输入 检测液体电导率
5 SEN0289 数字晃动传感器 传感器 数字输入 检测晃动状态
6 DFR0022 模拟灰度传感器 传感器 模拟输入 检测地面灰度
7 DFR0023 LM35模拟线性温度传感器 传感器 模拟输入 温度范围-55~150C
8 DFR0026 模拟环境光线传感器 传感器 模拟输入 检测环境光线强度
9 DFR0027 数字震动传感器 传感器 数字输入 检测震动事件
10 DFR0028 数字钢球倾角传感器 传感器 数字输入 检测倾斜状态
11 DFR0030 数字触摸开关Touch 传感器 数字输入 电容触摸检测
12 DFR0033 数字贴片磁感应传感器 传感器 数字输入 检测磁场变化
13 DFR0034 模拟声音传感器 传感器 模拟输入 检测环境声音强度
14 SEN0132 模拟一氧化碳气体传感器（MQ7） 传感器 模拟输入 检测CO浓度
15 DFR0051 模拟电压检测模块 传感器 模拟输入 检测0-25V电压
16 DFR0052 模拟压电陶瓷震动传感器 传感器 模拟输入 检测震动强度
17 DFR0058 模拟角度传感器Rotation Sensor V2 传感器 模拟输入 300度旋转角度
18 DFR0061 JoyStick摇杆 传感器 数字/模拟输入 X/Y双轴+按键
19 DFR0076 火焰传感器 传感器 模拟输入 检测火焰/红外线
20 SEN0224 I2C LIS2DH 三轴加速度计 传感器 I2C 3轴加速度检测
21 SEN0018 人体热释电红外传感器 传感器 数字输入 PIR检测人体
22 SEN0307 模拟量超声波测距传感器 传感器 模拟输入 测距范围2-450cm
23 SEN0114 土壤湿度传感器 传感器 模拟输入 检测土壤湿度
24 SEN0121 水分传感器模块 传感器 模拟输入 检测液体水分
25 DFR0029-W 白色按键模块 传感器 数字输入 按下输出高电平
26 DFR0029-R 红色按键模块 传感器 数字输入 同上
27 DFR0029-Y 黄色按键模块 传感器 数字输入 同上
28 DFR0021-W 数字白色LED模块 执行器 数字输出 高电平点亮
29 DFR0021-R 数字红色LED模块 执行器 数字输出 同上
30 DFR0021-G 数字绿色LED模块 执行器 数字输出 同上
31 DFR0021-B 数字蓝色LED模块 执行器 数字输出 同上
32 DFR0605 RGB全彩LED灯 执行器 数字输出 需RGB库
33 DFR0017 继电器模块 执行器 数字输出 控制高功率设备
34 FIT0449 带功放喇叭模块 执行器 模拟输出 音频播放
35 DFR0440 微型振动模块 执行器 数字输出 振动提醒
36 DFR0411 130直流电机风扇 执行器 数字输出 风扇控制
37 DFR0464 I2C LCD1602 RGB背光液晶屏 执行器 I2C 需LCD库

3. 单模块使用说明

3.1 说明方式

本章用于快速了解套件中各模块的基础使用方式和官方 Wiki 入口。完整接线、程序和调试步骤以对应模块 Wiki 为准。

3.2 输入模块 - 传感器

3.2.1 数字量传感器

通用接线说明

数字量传感器采用 Gravity 3Pin 接口（G-V-S ）。通过 3Pin 线连接传感器到扩展板的数字 IO 接口。G（黑色/灰色）接 GND，V（red）接 3.3V/5V，S（信号）接数字输入引脚。

读取状态：高电平（1）= 触发，低电平（0）= 未触发。

模块使用说明
SKU 模块名称 信号 功能
DFR0029-W 白色按键模块 数字 按下输出高电平
DFR0029-R 红色按键模块 数字 按下输出高电平
DFR0029-Y 黄色按键模块 数字 按下输出高电平
DFR0030 数字触摸开关 数字 手指接触即输出高电平
DFR0033 数字贴片磁感应传感器 数字 靠近磁铁时输出高电平
SEN0289 数字晃动传感器 数字 晃动时输出高电平
DFR0027 数字震动传感器 数字 检测震动输出高电平
DFR0028 数字钢球倾角传感器 数字 倾斜时输出高电平
SEN0223 数字电导开关模块 数字 接触导电液体输出高电平
SEN0018 人体热释电红外传感器（PIR） 数字 检测人体移动输出高电平

3.2.2 模拟量传感器

通用接线说明

模拟量传感器通过 3Pin 线连接至主板或扩展板的模拟输入引脚。

ADC 为 12-bit，读取范围 0~4095。

模块使用说明
SKU 模块名称 信号 功能
DFR0022 模拟灰度传感器 模拟 检测灰度（黑白颜色深浅）
DFR0023 LM35 模拟线性温度传感器 模拟 测量温度（10mV/°C）
DFR0026 模拟环境光线传感器 模拟 检测环境光强度
DFR0034 模拟声音传感器 模拟 检测声音强度
SEN0132 模拟一氧化碳气体传感器（MQ-7） 模拟 检测一氧化碳浓度
DFR0051 模拟电压检测模块 模拟 测量电压
DFR0052 模拟压电陶瓷震动传感器 模拟 检测敲击/震动强度
DFR0058 模拟多圈旋转角度传感器 模拟 测量旋钮旋转角度
DFR0061 JoyStick摇杆 模拟/数字 输出 X/Y 轴方向值
SEN0307 声波测距传感器 模拟 测量距离
SEN0114 土壤湿度传感器 模拟 检测土壤湿度
SEN0121 水分传感器 模拟 检测水分含量
DFR0076 火焰传感器 模拟 检测火焰/红外线
SEN0203 心率传感器 模拟/数字 检测心跳

3.3 输出模块 - 执行器

3.3.1 数字量输出模块

通用接线说明

数字量输出模块通过 3Pin 线连接至主板或扩展板的数字 IO 接口。G 接 GND，V 接供电，S 接数字输出引脚。

  • 输出高电平（1）- 模块开启（LED 亮、风扇转）
  • 输出低电平（0）- 模块关闭
模块使用说明
SKU 模块名称 信号 功能
DFR0021-W 数字白色 LED 模块 数字 亮/灭控制
DFR0021-R 数字红色 LED 模块 数字 亮/灭控制
DFR0021-G 数字绿色 LED 模块 数字 亮/灭控制
DFR0021-B 数字蓝色 LED 模块 数字 亮/灭控制
DFR0017 继电器模块 数字 控制大电流负载开关
DFR0440 微型振动模块 PWM 产生震动反馈
DFR0411 130 直流电机风扇模块 PWM 控制风扇转速
DFR0605 RGB全彩LED灯 数字 RGB颜色控制
FIT0449 带功放喇叭模块 数字 音频播放

3.3.2 特殊输出模块

I2C颜色识别传感器（SEN0212）
  • 模块 Wiki：https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_SEN0212_Color_Sensor-TCS34725_颜色传感器
  • 是否涉及图形化库/用户库：是，需I2C通信库
  • 接线说明：VCC - 3.3V/5V，GND - GND，SDA - K10 SDA，SCL - K10 SCL
  • 检测距离：3~10mm（需近距离检测）
  • 示例程序说明：通过 I2C 读取 RGB 三色值和 Clear 通道值，根据比例判断颜色
  • 运行效果：屏幕显示检测到的颜色名称和 RGB 数值
I2C数字功率计（SEN0291）
  • 模块 Wiki：https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_SEN0291_Gravity_I2C数字功率计
  • 是否涉及图形化库/用户库：是，需I2C通信库
  • 接线说明：VCC - 3.3V/5V，GND - GND，SDA - K10 SDA，SCL - K10 SCL
  • 示例程序说明：通过I2C读取电压、电流、功率值
  • 运行效果：屏幕显示实时电压、电流、功率
Gravity: I2C LIS2DH 三轴加速度计（SEN0224）
I2C LCD1602 RGB背光液晶屏（DFR0464）

4. 配套教程

1. 37件传感器套装 — 树莓派

2. 37件传感器套装 — 行空板K10

3. 37件传感器套件 — 行空板K10 10课时项目教程

回到顶部