SENSOREN/AKTOREN

ESP32 C3 Super Mini - Kraftsensor

Erfahren Sie, wie Sie einen Kraftsensor (FSR) mit Ihrem ESP32 C3 Super Mini verbinden, um in Ihren Arduino-Projekten physischen Druck und Zusammendrücken zu erkennen. Diese einsteigerfreundliche Anleitung führt Sie durch Verdrahtung, Programmierung und das Auslesen analoger Werte von einem kraftempfindlichen Widerstand.

In diesem Tutorial lernen Sie:

Was ein Kraftsensor (FSR) ist und wie er funktioniert
Wie man einen kraftempfindlichen Widerstand mit dem ESP32 C3 Super Mini verdrahtet
Wie man den ESP32 C3 Super Mini programmiert, um analoge Werte vom Kraftsensor auszulesen
Wie man Druckmesswerte im Seriellen Monitor interpretiert
Praktische Anwendungen für Projekte mit kraftempfindlichen Widerständen

Erforderliche Hardware

1	×	ESP32 C3 Super Mini
1	×	USB-Kabel Typ-A zu Typ-C (für USB-A PC)
1	×	USB-Kabel Typ-C zu Typ-C (für USB-C PC)
1	×	Kraftsensor
1	×	10 kΩ Resistor
1	×	Breadboard
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Optional) DC-Stromanschluss

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Überblick über Force Sensor

Ein Kraftsensor (auch kraftempfindlicher Widerstand oder FSR genannt) ist ein Bauteil, dessen Widerstand sich abhängig vom ausgeübten Druck ändert.

Widerstandsverhalten: Der Widerstand sinkt, wenn der Druck steigt
Funktion: Erkennt physisches Zusammendrücken, Berührung und Druck
Ausgangstyp: Analoges Signal (0-4095 beim ESP32 C3 Super Mini)
Am besten geeignet für: Berührungserkennung, druckempfindliche Tasten, Griffsensoren
Weniger geeignet für: Präzise Gewichtsmessung in Pfund oder Kilogramm
Vorteil: Einfach zu verwenden, keine externe Stromversorgung nötig, funktioniert mit analogen Pins
Einsteigerfreundlich: Einfache Verdrahtung mit nur zwei Pins wie bei einem Widerstand

Pinbelegung des Kraftsensors

Der Kraftsensor hat zwei Pins, die wie ein variabler Widerstand funktionieren.

Pin 1: Mit einem analogen Eingang oder einer Spannungsteilerschaltung verbinden
Pin 2: Mit GND oder dem Widerstand im Spannungsteiler verbinden

Hinweis: Die Pins sind austauschbar - die Polarität spielt bei FSR-Sensoren keine Rolle.

Schaltplan zwischen Kraftsensor und ESP32 C3 Super Mini

Verbinden Sie Ihren Kraftsensor über eine Spannungsteilerschaltung mit einem 10kΩ-Widerstand mit dem ESP32 C3 Super Mini.

Hinweis: Der 10kΩ-Widerstand bildet einen Spannungsteiler, um auslesbare analoge Werte zu erzeugen

ESP32 C3 Super Mini Kraftsensor Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Kraftsensor Pin 1	GPIO2 (analoger Eingang)
Kraftsensor Pin 2	GND (über 10kΩ-Widerstand)
10kΩ-Widerstand	Zwischen Pin 2 und GND
Versorgung des Spannungsteilers	3,3V an Kraftsensor Pin 1

Wie man den Kraftsensor programmiert

Der ESP32 C3 Super Mini liest die Werte des Kraftsensors über seinen analogen Eingangspin nach einem einfachen Spannungsmessprinzip aus.

Spannungsteiler: Der FSR und der 10kΩ-Widerstand bilden eine Spannungsteilerschaltung
Analoges Auslesen: Der ESP32 misst die Spannung am analogen Pin (Bereich 0-3,3V)
Wertebereich: analogRead() liefert Werte von 0 (kein Druck) bis 4095 (maximaler Druck)
Interpretation: Höhere Werte = mehr Druck auf den Sensor
Auslesemethode: Verwenden Sie die Funktion analogRead() am angeschlossenen GPIO-Pin

ESP32 C3 Super Mini Code

Der folgende Code liest analoge Werte vom Kraftsensor aus und zeigt die Druckstufen im Seriellen Monitor an.

Was dieser Code macht:

Liest analoge Werte vom an GPIO2 angeschlossenen Kraftsensor aus
Wandelt die Messwerte in Druckstufen um (von kein Druck bis starkes Zusammendrücken)
Zeigt die Werte des Kraftsensors in Echtzeit im Seriellen Monitor an
Aktualisiert die Messwerte alle 500 Millisekunden
Hilft Ihnen, Empfindlichkeit und Ansprechverhalten des FSR zu verstehen

/* * Dieser ESP32 C3 Super Mini Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser ESP32 C3 Super Mini Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-force-sensor */ #define FORCE_SENSOR_PIN A0 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to the force reistor void setup() { Serial.begin(115200); // set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); } void loop() { int analogReading = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN); Serial.print("The force sensor value = "); Serial.print(analogReading); // print the raw analog reading if (analogReading < 10) // from 0 to 9 Serial.println(" -> no pressure"); else if (analogReading < 200) // from 10 to 199 Serial.println(" -> light touch"); else if (analogReading < 500) // from 200 to 499 Serial.println(" -> light squeeze"); else if (analogReading < 800) // from 500 to 799 Serial.println(" -> medium squeeze"); else // from 800 to 1023 Serial.println(" -> big squeeze"); delay(1000); }

Schnelle Schritte

Neu beim ESP32 C3 Mini? Arbeiten Sie zuerst unser Tutorial Erste Schritte mit dem ESP32 C3 Mini durch, um Ihre Entwicklungsumgebung einzurichten.
Arduino IDE installieren: Wenn Sie den ESP32 C3 Super Mini zum ersten Mal verwenden, lesen Sie, wie man die Umgebung für den ESP32 C3 Super Mini in der Arduino IDE einrichtet.
Code kopieren: Kopieren Sie den obigen Code und fügen Sie ihn in die Arduino IDE ein.
Board anschließen: Verbinden Sie den ESP32 C3 Super Mini über ein USB-Type-C-Kabel mit Ihrem Computer.
Code hochladen: Kompilieren und laden Sie den Code auf das ESP32 C3 Super Mini Board hoch, indem Sie in der Arduino IDE auf die Schaltfläche Upload klicken.
Seriellen Monitor öffnen: Stellen Sie die Baudrate auf 115200 ein, um die Messwerte anzuzeigen.
Sensor testen: Drücken Sie mit unterschiedlicher Kraft auf den Kraftsensor.
Ergebnisse beobachten: Sehen Sie sich im Seriellen Monitor die analogen Werte und Druckbeschreibungen in Echtzeit an.
Profi-Tipp: Experimentieren Sie mit unterschiedlichen Druckstufen, um die Schwellenwerte zu finden, die für Ihre spezifische Anwendung am besten geeignet sind.

Ausgabe im Seriellen Monitor

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

The force sensor value = 0 -> no pressure The force sensor value = 0 -> no pressure The force sensor value = 142 -> light touch The force sensor value = 156 -> light touch The force sensor value = 389 -> light squeeze The force sensor value = 417 -> light squeeze The force sensor value = 623 -> medium squeeze The force sensor value = 798 -> medium squeeze The force sensor value = 934 -> big squeeze The force sensor value = 1002 -> big squeeze The force sensor value = 987 -> big squeeze The force sensor value = 5 -> no pressure The force sensor value = 0 -> no pressure

Ln 11, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

※ Notiz:

Dieses Tutorial verwendet die Funktion analogRead(), um Werte von einem ADC (Analog-Digital-Wandler) zu lesen, der mit einem Sensor oder Bauteil verbunden ist. Der ADC des ESP32 C3 Super Mini eignet sich für Projekte, die keine hohe Genauigkeit erfordern. Für Projekte, die präzise Messungen benötigen, beachten Sie jedoch Folgendes:

Der ADC des ESP32 C3 Super Mini ist nicht vollkommen genau und muss für korrekte Ergebnisse möglicherweise kalibriert werden. Jedes ESP32 C3 Super Mini Board kann leicht abweichen, daher ist eine Kalibrierung für jedes einzelne Board notwendig.
Die Kalibrierung kann schwierig sein, besonders für Einsteiger, und liefert möglicherweise nicht immer genau die gewünschten Ergebnisse.

Für Projekte, die eine hohe Präzision erfordern, sollten Sie einen externen ADC (z. B. ADS1115) mit dem ESP32 C3 Super Mini verwenden oder einen anderen Arduino wie den Arduino Uno R4 WiFi einsetzen, der einen zuverlässigeren ADC hat. Wenn Sie den ADC des ESP32 C3 Super Mini dennoch kalibrieren möchten, lesen Sie den ESP32 ADC Calibration Driver.

Anwendungsideen

Nutzen Sie Ihren ESP32 C3 Super Mini und den Kraftsensor, um diese praktischen Projekte mit Druckerkennung zu bauen:

Intelligente Türklingel: Erkennen, wenn jemand gegen eine Tür oder ein Paneel drückt
Gaming-Controller: Druckempfindliche Tasten für eigene Spielecontroller erstellen
Greifsensoren für Roboter: Messen, wie fest ein Robotergreifer Gegenstände hält
Musikinstrumente: Berührungsempfindliche Pads für elektronische Schlagzeuge oder Keyboards bauen
Anwesenheitserkennung auf Bett oder Stuhl: Erkennen, wenn sich jemand auf einen Stuhl setzt oder auf ein Bett legt
Händedruck-Stärkemesser: Die Griffkraft für Fitness- oder medizinische Anwendungen messen
Touch-Lampensteuerung: Dimmbare Leuchten erstellen, die auf Berührungsdruck reagieren

Video-Bereich

Sehen Sie sich das Video unten an, um eine visuelle Schritt-für-Schritt-Anleitung zu diesem Projekt zu erhalten.

Fordern Sie sich heraus

Testen Sie Ihre Fähigkeiten, indem Sie dieses Kraftsensor-Projekt mit dem ESP32 C3 Super Mini mit diesen Herausforderungen erweitern:

Einfach: Fügen Sie eine LED hinzu, die leuchtet, wenn der Druck einen Schwellenwert überschreitet
Einfach: Zeigen Sie statt analoger Werte die Meldungen "Gedrückt" und "Losgelassen" an
Mittel: Verwenden Sie mehrere Kraftsensoren, um Druck an verschiedenen Stellen gleichzeitig zu erkennen
Mittel: Erstellen Sie ein druckaktiviertes Alarmsystem, das bei bestimmten Kraftstufen auslöst
Fortgeschritten: Bauen Sie ein Datenaufzeichnungssystem, das Druckmuster über die Zeit mit Zeitstempeln aufzeichnet
Fortgeschritten: Kombinieren Sie den Kraftsensor mit einem Servomotor, um Bewegungen abhängig von der Druckstärke zu steuern