Датчик вибрации Arduino на базе SW-420 / Модуль Grove

Датчик вибрации для Ардуино или «Vibration Sensor (SW-420 v1.1)» собран на основе датчика вибрации пружинного типа SW-420 и компаратора LM393, этот модули из серии Grove System. Grove модуль был предоставлен компанией Seeed Studio, модуль можно приобрести тут: Grove — Vibration Sensor (SW420) — Seeed Studio.

Принцип действия датчика весьма прост. В состоянии покоя датчик SW-420 находится в разомкнутом состоянии и ток через него не протекает, а на выходе (SIG) имеем логическую единицу (Vcc). При внешнем воздействии (толчке, ударе и т.п.) пружина раскачивается и кратковременно замыкает контакты, а на выходе вывода SIG получаем логический ноль (GND). На плате установлен потенциометр и есть возможность устанавливать порог срабатывания. Срабатывание датчика вибрации не зависит от его расположения в пространстве.

Компаратор LM393, имеющий два аналоговых входа и один цифровой выход, сравнивает между собой электрические сигналы полученные от SW-420 и потенциометра и выводит цифровой сигнал, указывающий на увеличение одного входного сигнала над другим.

Содержание

1 Варианты применения
2 Распиновка модуля
3 Технические характеристики датчика вибрации SW-420
4 Принципиальная схема Grove модуля
5 Пример реализации
6 Материалы
7 Похожие записи

Варианты применения

Наиболее актуальным применение датчиков вибрации может быть реализовано в сфере охранной сигнализации различного назначения. За счет высокого уровня чувствительности такие устройства могут реагировать на вибрации широкого диапазона интенсивности, улавливая колебания во всех плоскостях. Благодаря простому способу подключения, датчики вибрации применяются для реализации самых разнообразных проектов:

Системы охраны;
Сигнализации;
Электронные замки;
Детекторы движения;
Противоугонные системы;
Сейсмостанции;
Детские игрушки;
Бытовые приборы;
Спортивный инвентарь.

Распиновка модуля

Модуль датчика вибрации имеет четыре выхода:

Вывод		Описание
1	GND	Земля
2	VDD	Питание
3	NC	Не используется
4	SIG	Выход сигнала

Технические характеристики датчика вибрации SW-420

Рабочее напряжение: 3.3 — 5 В;
Используемый датчик: SW-420;
Используемый компаратор: LM393;
Чувствительность: регулируемая;
Интерфейс: цифровой;
Вес: 10г;
Размеры: 40мм x 20мм x 7мм.

Принципиальная схема Grove модуля

Пример реализации

Для работы с модулем не нужно устанавливать дополнительные библиотеки. Сборка схемы производится согласно рисунку (см. ниже). Цифровой вывод SIG (или DO) соединяем с цифровым пином 2 Arduino. При наличии вибраций значение сигнала многократно увеличивается и при достижении порогового значения, которое устанавливается потенциометром, на вывод SIG (или DO) подается логический ноль. Значение считывается функцией digitalRead() в цикле loop(), после чего вызовом функции digitalWrite() загорается встроенный в плату светодиод, если считанное значение равно нулю.

Схема подключения датчика вибрации к ардуино

Arduino	Grove — Модуль вибрации	Цвет провода
GND	GND	Чёрный
5V	VCC	Красный
NC	NC	Белый
D2	SIG/DO	Жёлтый

Пример скетча

#define PIN_LED   13

/*
   Пин, к котормоу присоединен датчик вибрации
*/
#define PIN_SENSOR 2

int alarm;

void setup() {
  alarm = 0;
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  pinMode(PIN_SENSOR, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  /*
     Считваем значение с датчика
  */
  int val = digitalRead(PIN_SENSOR);

  if (val == LOW) {
    /*
       Датчик сработад - включаем светодиод
    */
    digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
    Serial.print(alarm);
    Serial.println(" Alarm!");
    alarm++;
  } else {
    digitalWrite(PIN_LED, LOW);
  }
}

Результат

Материалы

Grove — Vibration Sensor (SW 420) — Seeed Studio
Grove — Vibration Sensor(SW420) — Seeed Wiki
Grove — Vibration Sensor (SW420) eagle files
CDC File