Das neunzehnte Türchen

Kit de accesorios 16 en 1 con sensores y módulos

Un paquete completo con sensores y módulos se encuentra detrás de la puerta número 19 del calendario de adviento AZ. ¿Qué puede hacer con esto? Mucho. De acuerdo con la temporada de Adviento, busque "Santa Detector" en su motor de búsqueda de confianza. Describir todos los sensores y presentar proyectos para ellos iría más allá del alcance de este breve artículo. Todavía intentaré entrar en detalle de todos los módulos. Ya hay publicaciones de blog para algunos de ellos, o hay ejemplos de código en las hojas de datos para los módulos individuales en la tienda. Primero, veamos qué hay en el set. Le escribí algunos comentarios más sobre esto: 


KY-015 DHT 11 Sensor de temperatura 

Mide temperatura y humedad; no da salida a lugares decimales; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V


DS1302 Reloj en tiempo real (RealTimeClock, RTC)

El tiempo se mantiene con una batería de botón sin fuente de alimentación externa; Conexión mediante interfaz serie; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V



Sensor de llama

Sensor infrarojo; Sensibilidad para conmutar la señal de salida digital ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V

HC-SR04 Ultrasonido

Envía un pulso ultrasónico y mide el tiempo hasta la llegada de la misma señal reflejada, por lo que se puede medir la distancia; Voltaje de funcionamiento 5 V; Distancia de medición 2 cm - 3 m; Ángulo de medición de aproximadamente 15 grados;

Semáforo LED

no se necesitan más resistencias en serie y, por tanto, se pueden utilizar directamente en los pines de salida; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V

Sensor de sonido KY-038

Micrófono para detección de ruido; Sensibilidad para conmutar la señal de salida ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V; Entrada en el blog

LDR5528 Sensor de luz 

Resistencia dependiente de la luz; Sensibilidad para conmutar la señal de salida ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V

TCRT5000 Seguidor de línea 

La medición de luz infrarroja diferencia entre la luz y la oscuridad a una distancia muy corta; permite la implementación de un trazado de línea; Sensibilidad para conmutar la señal de salida ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V

MQ-2 Sensor de gas

detecta GLP, i-butano, propano, metano, alcohol, hidrógeno y humo; Sensibilidad para conmutar la señal de salida digital ajustable con potenciómetro; la salida digital conmuta la señal, la salida analógica emite valores medidos; Voltaje de funcionamiento 5 V; Precaución: ¡el sensor se calienta!

Detección de obstáculos por infrarrojos

Detecta obstáculos a través de una señal infrarroja reflejada; Sensibilidad para conmutar la señal de salida ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V

HC-SR501 Sensor de movimiento 

Detector de movimiento PIR; Sensibilidad y tiempo de conmutación regulables con potenciómetro; también se puede utilizar sin microcontrolador; PRECAUCIÓN: tenga en cuenta la asignación de pines debajo de la tapa de plástico - Puede diferir de la información; Voltaje de funcionamiento 5 V; Distancia de detección hasta 7 m; Entrada en el blog o más Entrada en el blog

433 MHz Módulo de radio 

Transmisor y receptor para transmitir señales en la banda de frecuencia de 433MHz; Transmisor FS1000A, transmisor XY-MK-5V; Entrada en el blog

Sensor de lluvia

Salida analógica y digital para valores medidos o como interruptor; Sensibilidad para conmutar la señal de salida digital ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V; Hoja de datos con programa de muestra

YL-69 Sensor de humedad del suelo 

Higrómetro para medir el nivel o la humedad en la tierra; Salida analógica y digital para valores medidos o como interruptor; Sensibilidad para conmutar la señal de salida digital ajustable con potenciómetro; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V; La tensión de salida cae cuando sube el nivel del agua.

SW520D Sensor de inclinación 

Sensor de ángulo; detecta cambio de inclinación; funciona con interruptores de bola; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V; Sensibilidad para conmutar la señal de salida digital ajustable con potenciómetro;

SW420 Sensor de vibración 

detecta vibraciones; funciona con interruptores de bola; Voltaje de funcionamiento 3,3 V y 5 V; Sensibilidad para conmutar la señal de salida digital ajustable con potenciómetro;


En relación con los microcontroladores (incluidos los de las puertas anteriores del calendario navideño de AZ) puede medir la temperatura, la humedad del aire y del suelo, los gases, los niveles de agua, las vibraciones, los movimientos, la luz, el sonido, el fuego, las distancias a los obstáculos, registrar la hora del día, los niveles de peligro mostrar a través de la señal de semáforo y transferir los datos a otro dispositivo por radio. Eso ya es muy extenso.

La mayoría de los módulos emiten una señal digital como un interruptor cuando se detecta algo como esto. La sensibilidad del interruptor se puede configurar con el potenciómetro del módulo. Algunos módulos también tienen una salida analógica. Si está conectado a la entrada analógica del microcontrolador, se puede registrar un valor medido a través del convertidor analógico-digital. Con Nano V3.0 o Uno microcontrolador, este es el rango de valores de 0 a 1023.

Interruptores digitales

Estos módulos no requieren más bibliotecas. La conexión a un microcontrolador es básicamente la misma. Preste atención a la tensión de funcionamiento. Con una fuente de alimentación de 5 V, debería estar seguro. El Plus-Pin para la fuente de alimentación se puede nombrar como VDD, VCC, (+) o también como V +, el pin de señal digital como OUT, D0 o S. El siguiente diagrama de circuito muestra cómo conectar el Nano V3.0 a los módulos de sensor que solo tienen una salida de conmutación digital:

Puede usar esto para los siguientes módulos:

  • Sensor de llama
  • LDR Sensor de luz 
  • Rastreador de línea
  • Detección de obstáculos por infrarrojos
  • Sensor de inclinación
  • Sensor de vibración
  • PIR Sensor de movimiento

Uno corto bosquejo para el Arduino IDE se ve así:

int digiPin = 4;
int LEDPin = LED_BUILTIN;

void setup() {
pinMode(digiPin, INPUT);
pinMode(LEDPin, OUTPUT);
}

void loop() {
if (digitalRead(digiPin)) {
digitalWrite(LEDPin, LOW);
}
else {
digitalWrite(LEDPin, HIGH);
}
}

El LED integrado en el Nano V3.0 o Uno microcontrolador cambia según el estado del módulo sensor. Las salidas digitales de la mayoría de los módulos son low active, están por defecto en HIGH y en estado activo en LOW.

El sensor de vibración debe programarse de forma un poco diferente. Puede encontrar un boceto de ejemplo en ficha de datos, que también está vinculado en la tienda AZ.

Valores analógicos adicionales

Para los módulos que también tienen una salida analógica, expanda el circuito de la siguiente manera:


Los módulos con una señal analógica adicional son:

  • Sensor de sonido
  • Sensor de gas
  • sensor de lluvia
  • Sensor de humedad del suelo

Nota: Algunos de los módulos tienen un LED de estado para que la función solo se pueda probar sin programación, sólo con la conexión de una fuente de alimentación.

Para leer la señal analógica añadimos una línea al Código fuente :

int digiPin = 4;
int LEDPin = LED_BUILTIN;

void setup() {
pinMode(digiPin, INPUT);
pinMode(LEDPin, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}

void loop() {
if (digitalRead(digiPin)) {
digitalWrite(LEDPin, LOW);
}
else {
digitalWrite(LEDPin, HIGH);
}
Serial.println(analogRead(A0));
}

Para la salida en el monitor, abra el monitor serial del Arduino IDE (CTRL + SHIFT + M).

Nota: Usé un encendedor para probar los sensores de llama y gas. ¡Tales experimentos no deben ser realizados por niños sin supervisión!

Con estos dos sencillos bocetos, pudimos probar 11 de los módulos. Para el resto, necesitará un circuito diferente o incluso una biblioteca adicional.

Módulo de semáforo

Este componente puede, por ejemplo, se puede utilizar como una adición óptica al sensor de nivel de agua o gas. En la publicación del blog sobre Guardián de la planta también muestra cómo utilizar los tres LEDs como advertencia. Cambie el código fuente para que se utilicen tres salidas en lugar de una salida digital. Luego utilice la señal analógica como referencia y divida el rango de valores en tres partes, cada una de las cuales se asigna a uno de los colores.

Los ferroviarios a escala también podrían simplemente usar estos semáforos para el tráfico vial en miniatura. Aquí está el diagrama del circuito y un boceto de ejemplo (Debido a que falta el componente Fritzing para el semáforo, solo una representación esquemática aquí):

  • G = verde
  • Y = amarillo
  • R = rojo
  • GND = Tierra (tierra / polo negativo)

Descargar boceto de semáforo

La conmutación de las fases del semáforo funciona sin bloqueo. Entonces puede, por ejemplo agregar un botón para cambiar el semáforo para peatones. La duración de las respectivas fases se puede configurar utilizando los valores de los intervalos.

Sensor ultrasónico HC-SR04

Para este módulo quiero hacer referencia a las publicaciones del blog. Sonda simple en TFT y Sensor de proximidad con ultrasonidos y servocontrol (papelera automática) de Albert Vu, en el que se describe la puesta en servicio del sensor. Si usa varios de estos sensores, aquí hay una nota de que las ondas sonoras interferirán entre sí.

Módulo de radio 433 MHz

También hay una publicación de blog para este módulo llamada ¿Qué hay ahí? Módulos de 433Mhz por Moritz Spranger. Sin embargo, para hacer esto, necesita dos microcontroladores para enviar y recibir la señal de radio.

Sensor de temperatura y humedad DHT11

Para la puerta del calendario de adviento número 15, les presenté el sensor DHT22. Funciona de forma muy similar. Ofrece valores de mayor resolución (lugares decimales) y rangos de valores más grandes. Por lo demás, la programación es la misma. La biblioteca DHTNEW, que presenté allí, reconoce automáticamente el tipo de sensor. Entonces puede usar el mismo boceto o el ejemplo proporcionado dhtnew_minimum tratar. Si hay problemas con la biblioteca, pruebe la biblioteca SimpleDHT de Winlin. Se incluyen bocetos de ejemplo explícitos para el DHT11.

Módulo de reloj en tiempo real serie DS1302 RTC

Necesita una pila de botón CR2032 3V para operar este módulo. Esto asegura que se ahorra tiempo incluso si no se conecta una fuente de alimentación externa. La hora se puede configurar y llamar con un microcontrolador. Esto hace posible guardar el tiempo apropiado para los datos del sensor o leer los datos del sensor dependiendo del tiempo.

En la Tienda AZ también puede encontrar el módulo individualmente. La hoja de datos, el diagrama de circuito y las bibliotecas para Arduino IDE y Raspberry Pi se almacenan allí.

El módulo se conecta de la siguiente manera:


Puede usar los mismos pines en el microcontrolador Nano:

Módulo RTC

Uno / Nano MC

VCC

+ 5V

GND

GND

CLK

6

DAT

7

RST

8

Instalé la biblioteca Rtc de Makuna en la gestión de la biblioteca del Arduino IDE:


Hay varias otras bibliotecas disponibles. Al buscar, asegúrese de que el módulo DS1302 sea compatible y de que, idealmente, usted mismo pueda determinar los pines. Aquí es posible.

También puede utilizar otros módulos RTC con la misma biblioteca. Puede encontrar cómo programar el microcontrolador y alguna otra información en Github. La documentación es muy buena en mi opinión.

Un boceto de ejemplo incluido llamado DS1302_Simple puede servir como base para sus propios proyectos. Cambie esta línea allí de la siguiente manera:

ThreeWire myWire (6,7,8); // IO, SCLK, CE

y cargue el programa en el microcontrolador de su elección. El monitor en serie debería mostrar qué fecha y hora se leyeron de su sistema y se escribieron en el RTC. Las posibles fuentes de error pueden ser un cableado incorrecto o una batería vacía o faltante.

Si todo funciona correctamente, la hora del sistema debería mostrarse al principio durante el proceso de compilación y luego la fecha y la hora actual cada 10 segundos.

Sugerencia: si desea ver esta información en una pantalla LCD, eche un vistazo a la función printDateTime () al final del boceto. Allí se genera una cadena de caracteres, que se emite en una sola pieza. También puede mostrar la misma cadena en la pantalla. O puede juntar la cadena de manera diferente según sus propios requisitos y luego generarla.

 

Le deseamos un Feliz Adviento.

Andreas Wolter

para Blog AZ-Delivery

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