【R课堂】使用Raspberry Pi进行传感器输入实验

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这篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。

本文最初发布在deviceplus.jp网站上，而后被翻译成英语。

在本系列文章中，主要是通过使用Raspberry Pi创建的简单项目来学习电子设计的原理和基础知识。此次的分享嘉宾是伊藤尚未先生，一位媒体艺术家和作家，以讲解“更深层次的原理”而闻名。本文将探讨传感器输入实验。

[目录]

1. 前言
2. 电机旋转原理
3. 传感器概述
4. 光电晶体管与GPIO的连接
5. 光反射器与GPIO的连接
6. 结论

1. 简介

这个世界每天都在飞速发展，很多人跟不上发展的步伐，并非他们对新事物不感兴趣，而是在各个方面与时俱进实在是心余力绌。因此，我会先对各类不同事务进行思考，然后整理思考结果并确定我应该做的事情，专注于我认为有趣的事情并全身心投入去做，这就是今天我在这里所做的工作的源动力。

2. 电机旋转原理

在上一篇文章中我们用的是直流电机。我在汽车模型、塑料模型和无线电控制模型方面有着丰富的经验。我认为直流电机就像是能量转换的代表，能够将电能转换成动能。下面通过简单的原理图来具体说明。

当然，基本原理是电流产生的磁场会影响永磁体（铁氧体磁铁）的磁场，从而产生等于动能的物理力。想知道这个机理是什么吗？对，就是弗莱明左手定则。大家应该都听说过吧。

弗莱明左手定则
首先，您应该知道，弗莱明定则分为右手定则和左手定则。拇指、食指和中指互相垂直，分别代表三维XYZ轴。拇指代表力的方向，食指代表磁场的方向，中指代表电流流动的方向。

通过使自己的左右手摆成这种造型，即可直接了解这三者之间的关系。将肘部弯曲并暂且将手拉至胸前，然后将肘部向左右45度方向伸展，并大声说“耶！” 关键在于左右手的形状。一只手代表电机的原理，另一只手代表发电机的原理，怎么样？大家还记得哪只手代表电机哪只手代表发电机吗？

一只手代表通过电能产生动能的电机；另一只手代表通过动能创造电能的发电机。对于惯用右手的人而言，很容易就能记住右手是勤勤恳恳不断运动的“发电机”，那么左手就是动作不够麻利的“电机”。接下来，让我们进入主题，尝试通过Raspberry Pi使用传感器。

3. 传感器概述

一提到传感器，大家就会想到一个以电子方式检测某些条件状态的装置或电子器件。具体有哪些条件状态呢？包括光、声音、温度、湿度、倾斜度以及加速度等。比如在我们的日常生活中离我们很近但我们却不想经历的火灾报警器，配有能够感应温度和烟雾的传感器，当温度和烟雾达到一定条件时即会触发警报机制。另外，数码相机也配备有光传感器。现在的传感器已经非常先进，甚至可以通过人工智能（AI）技术分析图像和识别固体物，这种识别能力已经超过了传感器本身的功能。

可以想象一下，当您走在街上，听到有人喊您，如果遇到心里想“这是谁来着?”的情况，此时此刻，真希望自己的大脑能连接AI设备啊。
总之，电子作品可以使用的设备、元器件及其工作机制种类繁多，还有一些产品可以像扩展组件一样与微控制器相连，并直接获取数据。在本文中，我们将回归基础，使用一种叫做“光电晶体管”的光传感器。

有奖问答：但出于环保方面的考虑，哪种光敏电阻的使用已经越来越少。

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