אלקטרוניקה ומחשבים – יצחק, ברקת ושוהם כהן אתר מגמת אלקטרוניקה ומחשבים
מבוא
חיישן הרעידות SW-420 הוא אחד החיישנים המעניינים ביותר בעולם המיקרו-בקרים. החיישן הקטן הזה יודע לזהות כל תזוזה או רעידה בסביבה שלו, החל מרעידות קטנות ועד לתנועות חזקות.
הוא עושה זאת בצורה מדויקת ואמינה, מה שהופך אותו לפתרון מושלם למגוון רחב של פרויקטים בתחום האלקטרוניקה והרובוטיקה.
איך החיישן עובד? הסבר מפורט
בליבו של החיישן נמצא מנגנון מבריק בפשטותו. דמיינו לעצמכם צינור מתכת קטן, ובתוכו כדור מתכת שיכול לנוע בחופשיות. כשהחיישן נמצא במנוחה, הכדור נח במרכז הצינור ולא נוגע במגעים החשמליים שנמצאים בקצוות.
אבל כשמתרחשת תזוזה או רעידה:
1. הכדור מתחיל להתגלגל בתוך הצינור
2. בתנועתו, הוא נוגע במגעים חשמליים שנמצאים בדפנות
3. המגע הזה סוגר מעגל חשמלי
4. החיישן שולח אות דיגיטלי (HIGH) למיקרו-בקר
המרכיבים על הכרטיס
על כרטיס החיישן תמצאו מספר רכיבים חשובים:
1. גליל החישה עם הכדור:
– הלב של המערכת.
– מכיל את כדור המתכת שמזהה תנועה.
– עשוי ממתכת מוליכה במיוחד לדיוק מרבי.
2. מעגל עיבוד האות:
– מקבל את האות הגולמי מהגליל.
– “מנקה” רעשים חשמליים.
– מייצר אות דיגיטלי נקי.
3. פוטנציומטר לכיוון רגישות:
– מאפשר כיוון עדין של רמת הרגישות.
– סיבוב עם כיוון השעון: רגישות גבוהה יותר.
– סיבוב נגד כיוון השעון: רגישות נמוכה יותר.
מפרט טכני מפורט
החיישן תוכנן לעבוד בצורה פשוטה ויעילה עם כל מיקרו-בקר. הנה כל הפרטים החשובים:
מתח עבודה: 3.3V עד 5V
– עובד מצוין עם Arduino.
– מתאים גם ל-Raspberry Pi.
– אפילו ESP32/ESP8266 יכולים להפעיל אותו.
צריכת זרם:
– במצב רגיל: פחות מ-1mA.
– בזמן זיהוי תנועה: עד 15mA.
– LED החיווי: עוד 5mA כשהוא דולק.
מידות פיזיות:
– אורך: 3.2 ס”מ.
– רוחב: 1.4 ס”מ.
– גובה: 1.2 ס”מ.
– משקל: פחות מ-5 גרם.
חיבורים ופינים
החיישן מגיע עם שלושה פינים פשוטים לחיבור:
הסבר הפינים:
VCC – פין המתח: חבר ל-5V בארדואינו (אפשר גם 3.3V אם צריך לחסוך באנרגיה).
GND – פין ההארקה: חבר ל-GND בארדואינו.
DO – פין היציאה הדיגיטלית:
– מתחבר לכל פין דיגיטלי בארדואינו.
– שולח ‘1’ לוגי – HIGH כשמזוהה תנועה.
– שולח ‘0’ לוגי – LOW כשהכל רגוע.
תכנות החיישן – קל יותר ממה שחושבים!
קוד בסיסי ופשוט
בואו נתחיל עם קוד פשוט שמראה בדיוק מתי החיישן מזהה תנועה:
const int sensorPin = 2; // חיבור החיישן לפין 2
void setup()
{
pinMode(sensorPin, INPUT); // מגדירים את הפין כקלט
Serial.begin(9600); // מתחילים תקשורת עם המחשב
}
void loop()
{
int sensorValue = digitalRead(sensorPin); // קוראים את מצב החיישן
if (sensorValue == 1) // אם זוהתה תנועה
{
Serial.println("זוהתה רעידה!");
}
else // אם הכל רגוע
{
Serial.println("אין תנועה");
}
delay(500); // מחכים חצי שנייה לפני הבדיקה הבאה
}
קוד מתקדם – עם נורת LED
הנה דוגמה מגניבה יותר – החיישן ידליק נורה כשהוא מרגיש תנועה:
const int sensorPin = 2; // פין החיישן
const int ledPin = 13; // נורת LED מובנית בארדואינו
void setup()
{
pinMode(sensorPin, INPUT); // החיישן כקלט
pinMode(ledPin, OUTPUT); // הנורה כפלט
Serial.begin(9600); // תקשורת עם המחשב
}
void loop()
{
int sensorValue = digitalRead(sensorPin); // קריאת החיישן
if (sensorValue == 1)
{
digitalWrite(ledPin, 1); // מדליקים את הנורה
Serial.println("תנועה! הנורה דולקת");
}
else
{
digitalWrite(ledPin, 0); // מכבים את הנורה
Serial.println("אין זיהוי של תנועה - הנורה כבויה");
}
delay(100); // השהייה קצרה
}
כיול ושיפור ביצועים
כדי לקבל את התוצאות הטובות ביותר מהחיישן:
כיוון הרגישות:
– סובבו את הפוטנציומטר לאט עם מברג קטן.
– בדקו את התגובה עם כל סיבוב קטן.
– מצאו את הנקודה המושלמת שבה החיישן מגיב בדיוק כמו שאתם רוצים.
רעיונות לפרויקטים מגניבים
1. אזעקה חכמה למגירה – החיישן מזהה כשפותחים את המגירה, מפעיל זמזם או נורה, שולח התראה לטלפון (עם מודול WiFi).
2. מד רעידות אדמה פשוט – מודד ומתעד רעידות בבניין, מציג נתונים על צג LCD, שומר היסטוריה של אירועים (מודל SD)
3. משחק “אל תזוז” – שחקנים צריכים להחזיק חפץ בלי להזיז אותו, החיישן מזהה תזוזות קטנות, מי שמזיז – מפסיד!
4. מערכת אבטחה לאופניים – מזהה אם מישהו מזיז את האופניים’ מפעיל אזעקה חזקה אשר מרתיע גנבים.
סיכום והמלצות אחרונות
חיישן ה-SW-420 הוא רכיב פשוט אבל חזק מאוד. עם קצת יצירתיות אפשר להשתמש בו למגוון רחב של פרויקטים מעניינים.
הנה כמה המלצות אחרונות להצלחה:
1. התחילו עם פרויקטים פשוטים.
2. שחקו עם הגדרות הרגישות.
3. תעדו מה עובד טוב ומה פחות.
4. אל תפחדו לנסות רעיונות חדשים.
זכרו – החיישן הזה הוא כלי נהדר ללמידה והתנסות. תיהנו מהתהליך ותשתפו אותנו בפרויקטים המגניבים שלכם! 😊
