按类别整理：模拟电压、温湿度、流量、IMU、舵机、激光雷达、距离、姿态、总线传感器，每个都讲清：接口形式、物理线序、通信协议、输出什么数据。

统一前置规则：

1. 主控一律 3.3V 电平，传感器大多兼容 3.3V/5V；
2. 所有传感器必须共 GND，否则数据乱跳；
3. 模拟量 =电压值；数字量 =串口 / I2C/SPI/ 单总线 数据包。

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一、模拟电压类传感器

典型型号

光敏、声音、火焰、土壤湿度、倾角模拟型、压力模拟传感器

接口类型

单路模拟输出 AO物理接口：VCC + GND + AO

通信协议

无数字协议，纯 0～3.3V/0～5V 模拟电压

输出数据内容

• 输出电压值：0.0～3.3V
• 主控通过 ADC 采集电压 → 换算成物理量
  • 土壤湿度：电压越高 / 越低 → 干湿程度
  • 光敏：电压随光照强弱线性变化

适配主控差异

• 树莓派 4B/5：无原生 ADC，必须外接 ADS1115
• RK3568/RK3588：自带 ADC 可直接直读

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二、温湿度传感器

1. DHT11 / DHT22 / AM2302

接口类型

单总线 1-Wire线序：VCC + GND + DATA

通信协议

自定义单总线时序协议

输出数据

• 温度（℃）
• 湿度（% RH）

特点

单根 GPIO 数据线，分时收发，低成本、精度一般

2. SHT30 / SHT31 / SHT20

接口类型

I2C线序：VCC + GND + SDA + SCL

通信协议

标准 I2C 通信

输出数据

高精度温度、湿度

特点

工业级精度，比 DHT 稳定很多

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三、流量传感器（水流量 / 气体流量）

典型型号

YF-S201、霍尔流量传感器

接口类型

数字脉冲输出 GPIO线序：VCC + GND + SIG

通信协议

无协议，输出频率脉冲方波

输出数据原理

• 水流越大 → 脉冲频率越高
• 主控定时计数脉冲个数 → 换算：瞬时流量、累计流量

本质

是频率型传感器，用 GPIO 外部中断采集

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四、IMU 惯性测量传感器（六轴 / 九轴）

典型型号

MPU6050、MPU9250、BNO055

接口类型

I2C 为主，部分支持 SPI线序：VCC + GND + SDA + SCL

通信协议

I2C 寄存器读写

输出数据内容：3轴 =》6轴 + 9轴

1. 三轴加速度（g）
2. 三轴陀螺仪（角速度 °/s）
3. 三轴磁力计（九轴才有）
4. 可解算：俯仰、横滚、偏航 姿态角

应用

自平衡小车、机器人姿态、倾角检测

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五、舵机（也算位置执行器，常当闭环单元）

1. 普通模拟舵机 SG90/MG996R

接口类型

单线 PWM 控制线序：VCC + GND + SIG

通信协议

50Hz 专用 PWM 协议

控制 / 数据逻辑

• 主控发 0.5～2.5ms 脉宽 PWM
• 舵机内部闭环，自动转到对应角度
• 无回传数据，单向控制

2. 总线舵机（飞控 / 机器人舵机）

接口类型

UART/TTL 串口总线

通信协议

自定义串口协议 / Modbus

数据内容

• 下发：角度、转速、扭矩
• 回传：实际角度、温度、电压、故障码

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六、激光雷达（机器人常用）

典型型号

YDLIDAR、RPLIDAR

接口类型

UART 串口 / USB线序：VCC + GND + TX + RX

通信协议

私有串口二进制协议

输出数据内容

• 每帧输出：角度 + 距离 点阵数据 =》  3D点云数据
• 频率：每秒几百～几千个测距点
• 主控解析后生成平面雷达地图、避障轮廓

高端工业激光雷达

部分支持 CAN 总线，远距离、抗干扰更强

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七、红外测距 / 超声波传感器

1. 红外测距 GP2Y0A21

• 接口：模拟 AO 输出
• 数据：电压值→换算距离

2. 超声波 HC-SR04

• 接口：双 GPIO Trig + Echo
• 协议：IO 时序触发
• 数据：回波高电平时间 → 计算距离

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八、工业总线型传感器（RS485 / CAN）

1. RS485 传感器

温湿度、压力、液位、气体浓度

• 接口：A + B + GND
• 协议：Modbus RTU
• 数据：温度、湿度、压力、浓度、地址、故障码

2. CAN/CANFD 传感器

车载、工业级温湿度、惯性导航、扭矩传感器

• 接口：CAN_H + CAN_L + GND
• 协议：CAN2.0 / CANOpen
• 数据：多字节实时数据包，抗干扰强、远距离

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汇总速查表（直接收藏）

表格

传感器类型	物理接口	通信协议	输出 / 传输数据内容
模拟传感器	VCC/GND/AO	无 (纯电压)	0～3.3V 模拟电压
DHT11/DHT22	VCC/GND/DATA	1-Wire 单总线	温度、湿度
SHT30	VCC/GND/SDA/SCL	I2C	高精度温湿度
水流量传感器	VCC/GND/SIG	脉冲频率	脉冲计数→瞬时 / 累计流量
IMU MPU6050	VCC/GND/SDA/SCL	I2C	三轴加速度、陀螺仪、姿态角
普通舵机	VCC/GND/SIG	50Hz PWM	主控脉宽控制角度，无回传
总线舵机	VCC/GND/TX/RX	UART 自定义协议	角度、转速、温度、故障
激光雷达	VCC/GND/TX/RX	串口私有协议	角度 + 距离点阵数据
HC-SR04 超声波	VCC/GND/Trig/Echo	IO 时序	回波时间→距离
RS485 传感器	A/B/GND	Modbus RTU	温湿度、压力、浓度
CAN 工业传感器	CAN_H/CAN_L/GND	CAN2.0/CANOpen	多字节工况、状态、故障