• 1× Пьезодиск
  • 1× Плата-модуль обработки сигнала
  • 2× Трёхпроводной шлейф

Датчик вибрации с выносным пьезодатчиком пригодится для мониторинга тишины от соседей c перфоратором или предупредит о начинающемся землетрясении. А ещё сенсор поможет собрать секретный кодовый замок, повысит надёжность охранной сигнализации и выступит главным судьёй в прыгательной дуэли.

Видеообзор

Начинка

Датчик вибрации улавливает даже незначительную деформацию пьезодиска и выдаёт аналоговый сигнал, пропорциональный её силе. Для регулировки чувствительности мы предусмотрели на модуле подстроечный потенциометр. Он пригодится, если вам понадобится изменить чувствительность сенсора или изменить порог срабатывания устройства не трогая прошивку.

Сенсор вибрации состоит из чувствительного элемента пьезодиска, который подключается через винтовые клеммы к электронной схемы обработки сигнала.

Пьезодиск

Пьезодиск выполнен из мембраны обладающей пьезоэлектрическими свойствами:

  • Прямой пьезоэлектрический эффект — при сжимании мембраны на её концах вырабатывается электричество. Используется в нашем сенсоре вибрации.
  • Обратный пьезоэлектрический эффект — под действием электрического поля возникает механическое движение мембраны, которое и вызывает слышимые нами звуковые волны. Используется в нашей пищалке.

Схема обработки сигнала

Аналоговый сигнал с пьезодиска — это переменное напряжение. Часть сигнала положительная, другая — отрицательная. Микроконтроллер может оцифровывать только положительное напряжение. Если сигнал передать на АЦП контроллера без обработки, оцифруется только положительная полуволна. А без предварительного усиления сигнал будет едва отличим от цифрового шума. Первая часть электронной обвязки модуля поднимает нулевое значение сигнала с пьезодиска до середины напряжения питания и усиливает его.

Разовые замеры максимальных значений амплитуды колебаний не дадут представления об общем уровне вибрации. Чтобы получить достоверную информацию, придётся делать измерения максимально часто и интегрировать полученные значения. Это может существенно сократить ресурсы микроконтроллера. Вторая часть электронной обвязки модуля добавляет в схему аппаратное усреднение амплитуды сигнала. Сенсор выдаёт аналоговый сигнал в диапазоне от нуля до напряжения питания. Выходное напряжение пропорционально уровню вибраций за последние несколько сотен миллисекунд. Эта особенность модуля поможет существенно упростить ваш код.

Подключение

Датчик вибрации подключается к управляющей электронике через две пары Troyka-контактов.

Первая группа

  • Сигнальный (E) — обработанный сигнал датчика вибрации. Подключите к аналоговому пину микроконтроллера.
  • Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  • Земля (G) — соедините с пином GND микроконтроллера.

Вторая группа

  • Сигнальный (S) — усиленный сигнал с пьезодиска. Подключите к аналоговому пину микроконтроллера.

При подключении к Arduino или Iskra используйте Troyka Shield. Чтобы полностью избавиться от проводов, возьмите Troyka Slot Shield.

Также модуль физически совместим с breadboard’ом.

Программирование

На выходе модуля два аналоговых сигнала. Используйте встроенные функции для считывания данных.

Если вы новичок в программировании микроконтроллеров, обратите внимание на образовательные наборы Матрёшка и Йодо.

Сенсор вибрации / Troyka-модуль

  • Производитель: Амперка
  • Артикул: AMP-B091
  • Наличие: Есть в наличии
  • 370 грн