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Über Kraftsensor
Der Kraftsensor ist auch bekannt als Kraft-Widerstands-Sensor, kraftempfindlicher Widerstand oder einfach FSR. Der Kraftsensor ist im Wesentlichen ein Widerstand, dessen Widerstandswert sich ändert, je nachdem, wie stark er gedrückt wurde. Der Kraftsensor ist:
Günstig und einfach zu bedienen.
Gute Erkennung von physischem Druck, z. B. beim Quetschen.
Nicht gut darin, herauszufinden, wie viel Gewicht in Pfund sie tragen.
Der Kraftsensor wird in elektronischen Schlagzeugen, Mobiltelefonen, tragbaren Spielgeräten und vielen weiteren tragbaren Elektronikgeräten verwendet.
Pinbelegung
Ein Kraftsensor hat zwei Anschlüsse. Da es sich um eine Art Widerstand handelt, müssen wir diese Anschlüsse nicht unterscheiden. Sie sind symmetrisch.
Wie es funktioniert
Der Kraftsensor ist im Grunde ein Widerstand, der seinen Widerstand je nach Druck ändert. Je stärker Sie den Sensor drücken, desto niedriger wird der Widerstand zwischen den beiden Anschlüssen sein.
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Wie man einen Kraftsensor programmiert
Die Pins A0 bis A5 des Arduino Uno können als analoge Eingänge verwendet werden. Der analoge Eingang wandelt die Spannung (zwischen 0 V und VCC) in Ganzzahlwerte (zwischen 0 und 1023) um, die als ADC-Wert oder Analogwert bezeichnet werden.
Indem man einen Pin des Kraftsensors an einen analogen Eingangspin anschließt, können wir den analogen Wert des Pins lesen, indem wir die Funktion analogRead() verwenden, und anschließend können wir feststellen, wie stark er gedrückt wurde.
Arduino-Code
/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-force-sensor*/#define FORCE_SENSOR_PIN A0 // the FSR and 10K pulldown are connected to A0voidsetup() {Serial.begin(9600);}voidloop() {int analogReading = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN);Serial.print("Force sensor reading = ");Serial.print(analogReading); // print the raw analog readingif (analogReading < 10) // from 0 to 9Serial.println(" -> no pressure");elseif (analogReading < 200) // from 10 to 199Serial.println(" -> light touch");elseif (analogReading < 500) // from 200 to 499Serial.println(" -> light squeeze");elseif (analogReading < 800) // from 500 to 799Serial.println(" -> medium squeeze");else// from 800 to 1023Serial.println(" -> big squeeze");delay(1000);}
Schnelle Schritte
Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino-IDE
Klicken Sie auf die Upload-Schaltfläche in der Arduino-IDE, um den Code auf den Arduino hochzuladen
Drücken Sie den Kraftsensor
Sehen Sie das Ergebnis im Serial Monitor
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
☐
✕
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Sketch
Tools
Help
Arduino Uno
Newbiely.ino
···
8Serial.println("Hello World!");
Output
Serial Monitor
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Force sensor reading = 0 -> no pressure
Force sensor reading = 0 -> no pressure
Force sensor reading = 132 -> light touch
Force sensor reading = 147 -> light touch
Force sensor reading = 394 -> light squeeze
Force sensor reading = 421 -> light squeeze
Force sensor reading = 607 -> medium squeeze
Force sensor reading = 791 -> medium squeeze
Force sensor reading = 921 -> big squeeze
Force sensor reading = 987 -> big squeeze
Force sensor reading = 0 -> no pressure
Force sensor reading = 0 -> no pressure
Ln 11, Col 1
Arduino Uno on COM15
2
Video Tutorial
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Die folgende Video-Demo verwendet den folgenden Code. Beachte, dass das Video Arduino Uno R4 zeigt, funktioniert aber identisch für Arduino Uno R3:
/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-force-sensor*/#include <Wire.h>#include <Adafruit_GFX.h>#include <Adafruit_SSD1306.h>// OLED display configuration#define SCREEN_WIDTH 128#define SCREEN_HEIGHT 64#define OLED_RESET -1Adafruit_SSD1306display( SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);// Force-sensitive resistor input#define FORCE_SENSOR_PIN A0// LED pins used to indicate force levelconstint ledPins[8] = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};// Calibrated force sensor rangeconstint FORCE_MIN = 0;constint FORCE_MAX = 1000;// Exponential moving average filterfloat smoothValue = 0;constfloat alpha = 0.3;// Initialize hardware and displayvoidsetup() {Serial.begin(115200);// Configure LED outputs and turn all LEDs off.for (int i = 0; i < 8; i++) {pinMode(ledPins[i], OUTPUT);digitalWrite(ledPins[i], LOW); }// Initialize the OLED using I2C communication.if (!display.begin( SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C )) {Serial.println("OLED failed!");// Stop execution if the OLED cannot be initialized.while (1); }display.clearDisplay();display.setTextColor(SSD1306_WHITE);// Display startup screen.display.setTextSize(2);display.setCursor(20, 25);display.println("DIYables");display.display();delay(1500);// Initialize the filter with the first sensor reading// to prevent an incorrect initial value. smoothValue = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN);}voidloop() {// Read the current FSR value.int rawValue = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN);// Apply exponential moving average filtering// to reduce sensor noise and fluctuations. smoothValue = alpha * rawValue + (1.0 - alpha) * smoothValue;int forceValue = (int)smoothValue;// Convert the sensor value into 8 force levels.int level = map( forceValue, FORCE_MIN, FORCE_MAX, 0, 8 ); level = constrain(level, 0, 8);// Turn on LEDs progressively according to the force level.for (int i = 0; i < 8; i++) {if (i < level) {digitalWrite(ledPins[i], HIGH); }else {digitalWrite(ledPins[i], LOW); } }// Output sensor data for monitoring and calibration.Serial.print("FSR = ");Serial.print(forceValue);Serial.print(" | Level = ");Serial.println(level);// Refresh OLED display.display.clearDisplay();// Display title.display.setTextSize(2);display.setCursor(50, 0);display.println("FSR");// Configure the force indicator as a battery-style bar.int barX = 10;int barY = 25;int barWidth = 108;int barHeight = 18;// Draw the outer bar.display.drawRect( barX, barY, barWidth, barHeight, SSD1306_WHITE );// Draw the battery terminal.display.fillRect( barX + barWidth, barY + 5, 4, 8, SSD1306_WHITE );// Calculate the filled portion based on the force level.int fillWidth = map( level, 0, 8, 0, barWidth - 4 );if (fillWidth > 0) {display.fillRect( barX + 2, barY + 2, fillWidth, barHeight - 4, SSD1306_WHITE ); }// Display current force level.display.setTextSize(1);display.setCursor(5, 50);display.print("LEVEL: ");display.print(level);display.print("/8");// Display project branding.display.setCursor(78, 50);display.print("DIYables");display.display();// Short delay for stable display updates.delay(30);}
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