Как подключить геркон к ардуино уно
Модуль с герконом (рисунок 1), входящий в состав ARDUINO SENSOR KIT, предназначен для контроля работы различных механизмов. Модуль реагирует на постоянное магнитное поле создаваемое расположенным вплотную небольшим магнитом. Чувствительный элементом модуля является расположенный на торце платы геркон — электромеханическое устройство, состоящее из пружинящих контактов, выполненных из ферромагнетиков, запаянных в герметичное стекло. При наличии рядом постоянного либо электрического магнита контакты геркона соединяются друг с другом, при этом на выходе датчика появляется сигнал, а на плате загорается светодиод-индикатор.
Рисунок 1 — Модуль с герконом Arduino.
Модуль датчика состоит из платы, на которой смонтированы 4 порта подключения к плате Arduino, геркон, подстрочный резистор и двойной компаратор (LM393). Данный датчик может отправлять как цифровой, так и аналоговый сигнал. Регулятором чувствительности (переменным резистором) можно настраивать чувствительность датчика. При этом цифровой выход выдаёт логический ноль если магнитного поля нет и логическую единицу, если на геркон воздействует магнитное или электромагнитное поле, а на аналоговом выходе, в случаи наличия магнитного поля, напряжение стремится к нулю, а при его отсутствии – к 5В (аналоговый выход можно настроить подстроечным резистором). Технические характеристики модуля с герконом представлены в таблице.
Таблица – Технические характеристики модуля с герконом Arduino.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение | от 3.3 В до 5 В |
| Дальность срабатывания геркона | от 10 мм до 20 мм |
| Рабочая температура | от 0 °C до 70 °C |
| Габаритные размеры | 45 мм x 20 мм x 12 мм |
Подключение модуля с герконом
Распиновка модуля с герконом представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Распиновка модуля с герконом Arduino.
Для его подключения потребуются:
- плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- провода типа «папа-мама»;
- модуль с герконом;
- USB кабель для подключения платы Arduino к персональному компьютеру с установленной средой Arduino IDE.
Схема подключения модуля с герконом к плате Arduino представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Подключение модуля с герконом к Arduino UNO.
Схемы подключения модуля с герконом к микроконтроллерам Arduino Uno, Arduino Nano или Arduino Mega принципиально ничем не отличаются.
Подключается модуль с герконом к Arduino Uno следующим образом:
- GND — GND;
- VCC — 5V;
- AO, аналоговый выход – к пину A0;
- DO, цифровой выход – к пину 2.
Как правило к плате Arduino подключается один из выходов AO или DO.
После сборки электрической схемы, необходимо загрузить управляющую программу (скетч) в микроконтроллер. Затем можно открыть монитор порта и понаблюдать за получаемыми модулем с герконом значениями.
Применение
Модуль с герконом можно использовать при создании сигнализации в качестве датчика открытия двери или окна (геркон располагается на неподвижной части двери или окна, а магнит на подвижной). Так же модуль может использоваться для определения положения объектов относительно друг друга, например, один из возможных способов его использования — в качестве датчика скорости и каденса в велокомпьютере.
Как подключить геркон к Arduino
Название «геркон» происходит от словосочетания «герметичный контакт». И это объясняет его устройство. По сути, геркон – это два разомкнутых (или замкнутых) контакта, находящихся в вакуумной колбе, которые меняют своё состояние на противоположное при воздействии на них магнитного поля. Герконы – очень популярные датчики, которые используются во многих задачах. Это и контроль открытия/закрытия дверей, разнообразные счётчики срабатываний, счётчики скорости и т.д. Давайте посмотрим, как подключить геркон к Arduino и посмотрим, как он работает.
Инструкция по подключению геркона к Arduino
- Arduino UNO или иная совместимая плата;
- геркон или модуль с герконом;
- постоянный магнит;
- соединительные провода (рекомендую вот такой набор);
- макетная плата (breadboard);
- персональный компьютер со средой разработки Arduino IDE.
1 Схема подключениягеркона к Arduino
Используем вот такой модуль с герконом. Подключим его к Arduino по приведённой схеме. Питание осуществляется от 5 В или от 3,3 В. Сигнал подключим к цифровому пину D2.
Модуль с герконом содержит переменный резистор номиналом 10 кОм. Этим резистором можно установить порог срабатывания геркона и таким образом отрегулировать чувствительность. Также модуль содержит компаратор LM393 для генерирования цифрового сигнала при срабатывании магнитного датчика.
2 Скетч обработкисрабатывания геркона
Напишем скетч обработки срабатывания геркона. Тут всё просто.
int switchPin = 2; // к выводу 2 подключён геркон int ledPin = 13; // к пину 13 подключён встроенный светодиод void setup() pinMode(switchPin, INPUT); // задаём вывод 2 в качестве входа (будем считывать с него) digitalWrite(switchPin, HIGH); // активируем внутренний подтягивающий резистор вывода pinMode(ledPin, OUTPUT); // задаём вывод 13 в качестве выхода Serial.begin(9600); // задействуем последовательный порт > void loop() int g = digitalRead(switchPin); // считываем показания с геркона digitalWrite(ledPin, !g); // инвертированные показания записываем в порт со светодиодом Serial.println(g); // посылаем в последовательный порт значения с геркона //когда геркон замкнут, значение "0" (LOW), когда разомкнут - "1" (HIGH) delay(20); // повторяем цикл через 20 мсек >
Задаём номер пина, к которому подключаем выход модуля – «2», и включаем его на «прослушку». Активируем подтягивающий резистор на ножке «2». Задаём 13 пин в качестве выходного. Включаем в работу последовательный порт на скорости 9600 бод. А затем каждые 20 миллисекунд считываем показания геркона и выдаём значение в порт. Если геркон разомкнут – выводится «1», если замкнут – выводится «0». Кроме того, светодиод на 13-ой ножке Arduino светится, пока замкнуты контакты геркона.
Обратите внимание на инверсию считываемого с датчика сигнала.
3 Проверка работыдатчика с герконом
Подключим питание к Arduino. На модуле загорится светодиод, сигнализирующий о наличии питания модуля.
Теперь поднесём к геркону постоянный магнит – контакты геркона замкнутся, и загорится светодиод, показывающий срабатывание геркона. Снова уберём магнит – геркон разомкнётся, и светодиод погаснет. Если мы включим монитор последовательного порта, то увидим срабатывания геркона в виде нулей среди потока единиц при разомкнутом контакте.
4 Подключение герконак Arduino напрямую
Возьмём обычный геркон, без модуля (например, вот такой), и подключим его к Arduino. Геркон подключается аналогично кнопке. Код скетча останется таким же.
Соберём схему как на иллюстрации, включим питание Arduino. Если поднести постоянный магнит к геркону – светодиод Arduino загорится и будет светить пока замкнуты контакты геркона.
С помощью геркона можно сделать, например, датчик открытия двери или окна, датчик определения скорости вращения колеса или датчик уровня воды, и много чего ещё. Но геркон, всё же, является электромеханическим устройством, и срок его эксплуатации зависит от интенсивности использования. Поэтому можно использовать вместо геркона магнитный датчик Холла, о чём рассказывается в этой статье.
Последнее изменениеВоскресенье, 13 Январь 2019 18:08 Прочитано 40279 раз
Поблагодарить автора:
Поделиться
Похожие материалы (по тегу)
Последнее от .aave.
- Как провести моделирование с помощью ModelSim — Altera
- Как провести симуляцию сигнала в Simulation Waveform Editor
- Как прочитать билет на метро и автобус с помощью Arduino
- Что такое Arduino и что с ним можно сделать
- Как подключить к Arduino модуль Bluetooth
Другие материалы в этой категории:
11 комментарии
Толик 01.11.2019 19:37 Комментировать как подключить 2 (два) геркона на одновременную работу и передать данные о состоянии герконов с помощью nRF24LO1нужен скетчь ( NANO )
aave1 02.11.2019 19:08 Комментировать Подключить два геркона к Arduino можно абсолютно аналогично тому, как описано здесь. А работу с беспроводным модулем nRF24LO1 я ещё здесь не разбирал, но скоро сделаю. Пока что — воспользуйтесь одной из многих библиотек для этих модулей. Например, этой https://iarduino.ru/file/27.html. Там же и примеры.
Толик 02.11.2019 20:12 Комментировать Спасибо ВАМ, я тока начинаю с ардуино, а как будет выглядеть скетчь на два геркона исключающее дребезг контактов
aave1 03.11.2019 16:49 Комментировать Толик, геркон это, по сути, кнопка. Как подключить к Arduino кнопку без дребезга, было рассказано в этой статье: https://soltau.ru/index.php/arduino/item/376-kak-podklyuchit-knopku-k-arduino
Толик 03.11.2019 19:13 Комментировать aave1 спасибо. значит ничего не меняя в этом скетче просто загрузить его, а в каком месте кода указать второй геркон , чтоб работали одновременно
aave1 03.11.2019 23:55 Комментировать В цикле «void loop()». В нём последовательно и непрерывно выполняются инструкции скетча. Только теперь вместо одного геркона данные будут считываться с двух. Примерно так:
void loop() int ger1 = digitalRead(pin1);
int ger2 = digitalRead(pin2);
// . далее делаем что-то с этими значениями.
>
Это, конечно, упрощённо, и без учёта дребезга контактов. О борьбе с дребезгом контактов рассказывалось здесь: https://soltau.ru/index.php/arduino/item/393-kak-izbavitsya-ot-drebezga-kontaktov-pri-podklyuchenii-knopki-k-arduino
Толик 04.11.2019 14:35 Комментировать aave1 Большое спасибо, попробую переписать код..
Чингис 12.11.2019 19:55 Комментировать Здравствуйте! Помогите пожалуйста. Поставил доп циркуляционный насос для настенного котла, но появилась проблема, что бы использовать горячую воду мне приходится отключать насос. Хотел это дело автоматизировать спомошью ардуино но в спрграмированием проблемы .В котле есть датчик протока на линии горячей воды. Клапон с герконом ( турбика с магнитом на лопасте крутится и замыкает геркон ) Помогите с скетчем. Ка сделать так, что бы реле остовалось включёным, пока поступают импульсы с геркона и отключалось когда импульсы перестали поступать.
aave1 19.11.2019 17:49 Комментировать Чингис, добрый день! Ваш проект интересный, но связан со сферой жизни и здоровья. Поэтому использовать Ардуино в таких целях я бы не стал. А если бы и стал, то, по крайней мере, нужно написать надёжную программу и протестировать её в различных ситуациях, в том числе и нештатных. Это занимает время и немалое. Поэтому лучше обратитесь к профессионалам или купите профессиональное оборудование для этой цели.
Алексей 13.06.2021 00:38 Комментировать Здравствуйте. Заинтересовался Arduino. Подскажите, можно ли датчик открытия двери подключить к Arduino с модулем Wi-Fi для дальнейшей обработки этого сигнала в компьютерной программе по своему усмотрению? Заранее спасибо!
KY-021 – Модуль на основе геркона. Подключение к Arduino.
KY-021 – Модуль на основе геркона, является датчиком магнитного поля. При попадании в магнитное поле геркона, распложеннего в стекляной колбе, замыкает цепь. Герконы широко применяются в охранных системах. Это связано с небольшим размером геркона и возможности работать датчика без прямого взаимодействия с магнитом. Магнит можем расположить за небольшой стенкой или в корпусе и при этом на работоспособность модуля KY-021 это никак не повлияет.
Описание модуля наклона KY-021.
Модуль KY-021 для Arduino оснащён герконом. Геркон представляет собой магнитный датчик, который нормально открыт и замыкается под воздействием магнитного поля.
Характеристики KY-021.
Модуль мини-герконового переключателя KY-021 состоит из резистора 10 кОм и небольшого геркона, который приводится в действие магнитным полем и обычно используется в механических системах в качестве датчиков приближения. Модуль совместим с популярными отладочными платами, такими как Arduino, Teensy и ESP8266.
Принципиальная схема модуля KY-021.
Схема подключения модуль KY-021.
Подключите линию питания (посередине) и землю (-) модуля к +5 и GND соответственно. Контакт сигнала (S) подключите к контакту 2 на Arduino.
Схема подключения модуля геркона KY-021 к Arduino UNO.
Схема подключения модуля геркона KY-021 к Arduino NANO.
Пример кода включения светодиода при обнаружении магнитного поля с помощью геркона.
Следующий скетч включает встроенный светодиод, который подключён к 13 pin на Arduino. Это происходит, когда модуль обнаруживает магнитное поле. Для этого поместите магнит рядом с KY-021, чтобы сработал геркон.
int led = 13 ;// назначение пина для светодиода int miniReedSensorPin = 2; // назначение пина для геркона int value ;// переменная для хранения положения геркона void setup () < pinMode (led, OUTPUT) ;// пин светодиода работает как выход pinMode (miniReedSensorPin, INPUT) ; // пин геркона работает как вход >void loop () < value = digitalRead (miniReedSensorPin) ;// чтение значения с геркона if (value == HIGH) // когда с датчика появляется низкий уровень то светодиод гаснет < digitalWrite (led, HIGH); >else < digitalWrite (led, LOW); >>
Пример2. Включение звуковой сигнализации, когда отсутствует магнитное поле. Используем модули: KY-021 и KY-012.
Чтобы реализовать самую примитивную сигнализацию которая будет издавать звуковой сигнал при открытии дверцы шкафа, где лежит заначка. Добавим в схему еще один модуль, который мы рассматривали в уроке KY-012 — активный звуковой модуль (зуммер). Подключение к Arduino. И сейчас, если нет магнитного поля (дверца открыта) будет включаться светодиод, как в предыдущем примере, и включаться активный звуковой модуле — KY-012.
Схема подключения модулей KY-012, KY-021 к Arduino UNO.
Схема подключения модулей KY-012, KY-021 к Arduino NANO.
Пример кода для модулей KY-012, KY-021 подключенных к Arduino.
int led = 13 ;// назначение пина для светодиода int miniReedSensorPin = 2; // назначение пина для геркона int buzzerPin = 3; // активный звуковой модуль (зуммер) int value ;// переменная для хранения положения геркона void setup () < pinMode (led, OUTPUT) ;// пин светодиода работает как выход pinMode (buzzerPin, OUTPUT);// пин зуммера работает как выход pinMode (miniReedSensorPin, INPUT) ; // пин геркона работает как вход >void loop () < value = digitalRead (miniReedSensorPin) ;// чтение значения с геркона if (value == HIGH) // когда с датчика появляется низкий уровень то светодиод гаснет < digitalWrite (led, HIGH); digitalWrite (buzzerPin, HIGH); >else < digitalWrite (led, LOW); digitalWrite (buzzerPin, LOW); >>
Код несложный. При желании его можно дополнить, например, добавить время ожидания до подачи звукового сигнала.
В данном примере можно заменить зуммер на другой модуль или устройства. Например при использовании ESP8266 или ESP32 можно отправлять уведомление в Whatsapp или Телеграм. Для этого нужно подключение к интернету по Wi-Fi.
Вывод по модулю KY-021.
Геркон используется уже очень долгое время и нашел применение в различных системах. Как я уже говорил выше, его можно использовать в охранной системе или в небольших устройствах, где нужно определить магнитное поле за стеной, например в резервуаре с газом или жидкостью. Вывод сделать можно один: модуль KY-021 можно применить в различных Arduino проектах.
Понравился Урок KY-021 – Модуль на основе геркона. 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!
Как подключить геркон к ардуино уно
Мини модуль с герконом (рисунок 1), входящий в состав ARDUINO SENSOR KIT, предназначен для контроля работы различных механизмов. Модуль реагирует на постоянное магнитное поле создаваемое расположенным вплотную небольшим магнитом. Чувствительный элементом модуля является расположенный на торце платы геркон — электромеханическое устройство, состоящее из пружинящих контактов, выполненных из ферромагнетиков, запаянных в герметичное стекло. При наличии рядом постоянного либо электрического магнита контакты геркона соединяются друг с другом, при этом на выходе датчика появляется сигнал. Модуль датчика состоит из платы, на которой смонтированы 3 порта подключения к плате Arduino, геркон и резистор 10 кОм между контактом «+5 В» и контактом «S». Технические характеристики мини модуля с герконом представлены в таблице.
Рисунок 1 — Мини модуль с герконом Arduino.
Таблица – Технические характеристики мини модуля с герконом Arduino.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение | от 3,3 В до 5 В |
| Тип сигнала | цифровой |
| Дальность срабатывания геркона | до 10 мм |
| Габаритные размеры | 20 мм x 15 мм x 8 мм |
Подключение мини модуля с герконом
Распиновка мини модуля с герконом представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Распиновка мини модуля с герконом Arduino.
Для его подключения потребуются:
- плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- провода типа «папа-мама»;
- мини модуль с герконом;
- USB кабель для подключения платы Arduino к персональному компьютеру с установленной средой Arduino IDE.
Схема подключения мини модуля с герконом к плате Arduino представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Подключение мини модуля с герконом к Arduino UNO.
Схемы подключения мини модуля с герконом к микроконтроллерам Arduino Uno, Arduino Nano или Arduino Mega принципиально ничем не отличаются.
Подключается мини модуль с герконом к Arduino Uno следующим образом:
- GND — GND;
- VCC — 5V;
- In — любой цифровой порт (на схеме – пин 2).
После сборки электрической схемы, необходимо загрузить управляющую программу (скетч) в микроконтроллер. Затем можно открыть монитор порта и понаблюдать за получаемыми мини модулем с герконом значениями.
Применение
Мини модуль с герконом можно использовать при создании сигнализации в качестве датчика открытия двери или окна (геркон располагается на неподвижной части двери или окна, а магнит на подвижной). Так же модуль может использоваться для определения положения объектов относительно друг друга, например, один из возможных способов его использования — в качестве датчика скорости и каденса в велокомпьютере.
