Датчики наклона
Простейший датчик наклона
Датчик наклона — это капсула с двумя металлическими шариками внутри. Шарики перекатывается в капсуле и замыкают или размыкают цепь. Таким образом, датчик выдаёт простой цифровой сигнал: логический ноль или единицу в зависимости от того, в какую сторону наклонена капсула. Датчик наклона можно использовать в качестве простого переключателя при наклоне.
Самая распространённая модель — это SW-200D. У датчика один вывод серебристый, а второй — золотистый.
Технические характеристики
- Время отклика: 2 мс
- Сопротивление при замкнутом: до 10 Ом
- Сопротивление при разомкнутом: свыше 10 мОм
- Рабочее напряжение: до 12 В
- Потребляемый ток: до 20 мА
- Допустимая температура: от -40 до +80°C
- Допустимая влажность: 95% RH (40°C до 96 часов)
- Усилие отрыва: 500 гс на 1 мин
- Время жизни: 100000 циклов
- Размер: 12 x 3,6 мм
- Вес: менее 1 г
Соединим по следующей схеме. Один вывод датчика наклона соединим с аналоговым выводом A5, также к этому выводу добавим резистор 220Ом и притянем его к GND. Второй вывод датчика соединим с 5V. Для наглядности добавим в схему светодиод к контакту 8.
При наклоне в одну сторону светодиод будет светиться, в остальных случаях светодиод остаётся выключенным.
При просмотре показаний я увидел, что в обычном состоянии значение равно 0, при попытке чуть-чуть наклонить датчик в одну сторону показания резко увеличиваются до 900 с лишним единиц. Промежуточных результатов практически нет.
Модуль датчика наклона KY-020
Предыдущий датчик также можно встретить в виде модуля KY-020.
Датчики подобного типа не умеют определять малые углы наклона. Поэтому применяют в системах контроля, где гарантировано будет большой угол — крышки, дверцы, люки.
У модуля три вывода: земля, питание, цифровой вывод.
Модуль датчика наклона KY-017
Модуль датчика наклона KY-017 содержит встроенный светодиодный индикатор. Когда датчик срабатывает, светодиод загорается. Непосредственно сам датчик представляет собой маленькую стеклянную колбу с двумя контактами. Внутри колбы находится ртутный шарик. При наклоне в сторону электродов шарик скатывается и замыкает их. При наклоне в противоположную сторону шарик перемещается на противоположный конец колбы, освобождая и размыкая электроды. У модуля три вывода: земля, питание, цифровой вывод.
Считываем показания датчика при наклонах. Если контакты замкнуты, то включаем светодиод. Также будет включаться и встроенный светодиод без участия кода.
Модуль датчика наклона KY-027
Модуль датчика наклона KY-027 состоит из светодиода с резистором на 10кОм и колбы с шариком ртути. При наклоне в сторону электродов шарик скатывается и замыкает их. При наклоне в противоположную сторону шарик перемещается на противоположный конец колбы, освобождая и размыкая электроды. У модуля четыре вывода: земля, питание, вывод для светодиода, вывод для ртутного шарика. Также на плате имеется дополнительный стандартный светодиод. Если сравнивать с моделью KY-017, то можно увидеть разное количество выводов (3 и 4) и разные типы светодиодов (встроенный и внешний).
Часто модуль поставляется парами, чтобы отслеживать наклоны в двух плоскостях.
Подключим два датчика по следующей схеме. При наклонах светодиоды должны плавно менять свою яркость.
Источник
KY-020 — датчики наклона. Подключение к Arduino.
При разработке Arduino проектов часто возникает необходимость определить положение объекта, его наклон или вибрацию. Реализовать контроль можно различными средствами от сложных, таких как акселерометр, до простых датчиков наклона и вибрации. В прошлом уроке мы рассмотрели ртутный датчик наклона ky-017. Сегодня в Arduino уроке поговорим о модуле KY-020 который оснащён шариковым датчиком наклона.
Описание модуля наклона KY-020.
Принцип работы модуля наклона KY-020 достаточно простой и основан на замыкании цепи двумя металлическими шариками. При наклоне датчика шарики перемешаются и при попадании на контакты замыкают цепь.
Характеристики KY-020.
KY-020 состоит из резистора 10 кОм и шарового переключателя с двунаправленной проводимостью, который размыкает / замыкает цепь в зависимости от степени ее наклона. Угол наклона не измеряется.
Схема датчика наклона KY-020 исключительно простая. Здесь присутствует сопротивление, которое подтягивает сигнальный выход к питанию, а сам датчик при срабатывании замыкается на землю.
- Рабочее напряжение: От 3,3 В до 5 В
- Тип выхода: Цифровой
Схема подключения KY-020.
Подключите линию питания (посередине) и землю (-) модуля к +5 и GND соответственно. Сигнальный контакт (S) подключите к 3 пину на Arduino.
Схема подключения модуля наклона KY-020 к Arduino UNO.
Схема подключения модуля наклона KY-020 к Arduino NANO.
Код для Arduino включения светодиода при наклоне модуля KY-020.
Следующий скетч включает встроенный светодиод, который подключен к 13-му контакту Arduino, когда модуль обнаруживает изменение степени наклона. Модуль наклона KY-020 включает и выключает светодиод.
Пример 2. При изменении наклона KY-020 меняем цвет светодиода на модуле KY-016.
Чтобы сделать живой пример, необходимо дополнительно подключить RGB светодиод в виде модуля KY-016. Данный пример сигнализирует красным цветом при наклоне модуля и зеленым, если модуль находится в горизонтальном положении.
Схема подключения модулей KY-020, KY-016 к Arduino UNO.
Схема подключения модулей KY-020, KY-016 к Arduino NANO.
Так как на модуле распаяна вся необходимая обвязка, дополнительные резисторы подключать не нужно. Как мы делали в уроке: KY-017 – модуль ртутного датчика наклона.
Вывод по использованию модуля наклона KY-020.
При работе с модулем наклона нужно помнить, что при соединении контактов возникает дребезг контактов, который мы уже рассмотрели в уроке: Arduino: Дребезг — программное устранение. Нажатие кнопки без ложных срабатываний.
Также можно отметить, что ртутный датчик работает гораздо быстрее и более точно. В связи с чем, можно сделать вывод, что модуль KY-020 можно использовать при обнаружения наклонов в не очень ответственных проектах. Если нужно измерять наклон боле точно стоит задуматься об использовании других средств измерения наклона, например акселерометр.
Понравился Урок KY-020 — датчики наклона. Подключение к Arduino? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Спасибо за внимание!
Технологии начинаются с простого!
Источник
Digitrode
цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы
Arduino и датчик наклона: схема подключения, код
Переключаемый датчик наклона представляет собой электронное устройство, которое определяет ориентацию объекта в пространстве и соответственно выдает на выходе сигнал высокого логического уровня (High или «1») или низкого (Low или «0»). В принципе его работы лежит тот факт, что в нем есть ртутный шарик, который перемещается и замыкает схему. Таким образом, датчик наклона может включать или выключать схему в зависимости от ориентации объекта в пространстве.
В этом проекте мы покажем как с помощью Arduino UNO можно взаимодействовать с датчиком наклона. Мы будем управлять светодиодом и зуммером в соответствии с выходом датчика наклона.
Внешний вид и схемотехнический принцип работы датчика наклона представлены далее. Это модуль датчика наклона, основанный на принципе замыкания цепи с помощью ртути, который при наклонении выдает «1» на выходной линии. Он требует 5 В постоянного тока для питания. Это трехвыводное устройство, состоящее из линии питания, заземления и информационного вывода. Он имеет стеклянную трубку, состоящую из двух электродов и жидкого ртутного шарика. Жидкий ртутный шарик замыкает и размыкает цепь при наклонении модуля в определенном направлении.
Схема подключения платы Arduino и датчика наклона приведена ниже. Чтобы подключить этот датчик к Arduino, для его работы требуется вход с напряжением 5 В. Это питающее напряжение подается с линии 5v платы Arduino UNO, а выход датчика наклона заводится на линию 4 платы Arduino. Светодиод подключен к линии 2 платы Arduino с резистором 220 Ом для ограничения тока до безопасного значения. А зуммер напрямую подключен к линии 3 платы Arduino.
Код программы (скетч) для Arduino, взаимодействующего с датчиком наклона очень прост. В модуле настройки (setup) мы определяем линии, подключенные к светодиоду и зуммеру, как выходные, а линию с датчика как входную. В основном цикле программы при получении от датчика наклона сигнала высокого логического уровня на 0,3 секунды включаем светодиод и зуммер, а затем отключаем их до следующего появления «1» на выходе датчика.
Источник
Датчик наклона (Trema-модуль)
Общие сведения:
Trema-модуль Датчик наклона — будет полезен в проектах, где необходимо знать в какую сторону произведен наклон.
Исполнен в линейке Trema-модулей, благодаря этому вам не придется ничего паять и собирать на макетной плате.
Спецификация:
Все модули линейки «Trema» выполнены в одном формате
Подключение:
В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения к Trema Shield .
Датчик подключается к цифровому входу.
Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:
Способ — 1 : Используя проводной шлейф и Piranha UNO
Используя провода «Папа — Мама», подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO
Способ — 2 : Используя Trema Set Shield
Модуль можно подключить к любому из цифровых или аналоговых входов Trema Set Shield.
Способ — 3 : Используя проводной шлейф и Shield
Используя 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.
Подробнее о модуле:
Данный датчик наклона имеет два исходящих сигнала, это логическая «1» и логически «0» , если датчик наклонить в одну сторону, то будет «1», а если в другую — «0».
На модуле установлена колба с контактами и металлическим шариком внутри. При наклоне в ту или иную сторону шарик перекатывается и замыкает/размыкает контакт.
Источник
Датчик наклона Mercury switch и Ардуино
В этом уроке мы узнаем как использовать датчик наклона Mercury Switch (ртутный выключатель) вместе с Arduino.
Что такое Mercury Switch
Датчик наклона — это электронное устройство, которое определяет ориентацию объекта и соответственно выдает высокий или низкий уровень выходного сигнала.
По сути, внутри него находится ртутный шарик, который движется и создает цепь. Таким образом, датчик наклона может включать или выключать цепь в зависимости от ориентации.
В этом проекте мы подключаем ртутный выключатель / датчик наклона к Arduino Uno. Мы контролируем светодиод и зуммер в соответствии с выходом датчика наклона. Всякий раз, когда мы наклоняем датчик, сигнализация будет включена.
Ртутный выключатель (англ. Mercury switch), или датчик наклона — переключатель, который замыкает и размыкает электрическую цепь благодаря небольшому количеству жидкой ртути.
Ртутный выключатель представляет собой стеклянную герметичную колбу, содержащую шарик ртути и два (или более) электрических контакта. Помимо ртути, колба обычно наполняется инертным газом или вакуумируется. Гравитация смещает каплю ртути до самой низкой точки в оболочке. Когда переключатель наклонён в соответствующем направлении, ртуть касается контактов, замыкая цепь. Наклон переключателя в противоположном направлении наоборот, приводит к размыканию контактов. Переключатель может содержать несколько контактных групп, позволяя осуществить замыкание разных пар контактов под разными углами.
Компоненты
Для реализации нашего урока датчика наклона на Ардуино нам понадобятся следующие компоненты:
- Датчик наклона Mercury Switch/ Tilt
- Зуммер
- Светодиод
- Резистор 220 Ом
- Arduino Uno
- Перемычки
- Макет
Схема соединения
Все компоненты мы подключаем согласно схем ниже:
Для подключения датчика наклона к Arduino требуется 5 В постоянного тока для работы.
Эти 5 В подаются с помощью Arduino Uno, а выходной сигнал датчика наклона на пин 4 Arduino. Светодиод соединен с пином 2 Arduino через 220 Ом резистор, чтобы ограничить ток до безопасного значения.
Зуммер напрямую подключен к выводу 3 Arduino.
Скетч
Скетч нашего проекта вы можете скопировать ниже. Эскиз мы загружаем в нашу IDE Arduino.
Итоговый результат
После соединения всего вместе и загрузки кода в IDE Arduino, всякий раз, когда вы наклоняете датчик, зуммер подает звуковой сигнал, а светодиод мигает в соответствии с поворотом датчика.
Источник