SENSOREN/AKTOREN

ESP32 C3 Super Mini - SW-420-Vibrationssensor

Das SW-420-Vibrationssensormodul meldet sich bei Ihrem ESP32 C3 Super Mini in dem Moment, in dem etwas daran rüttelt, stößt oder klopft. Damit ist es ein praktischer Baustein für Erschütterungsalarme, Aufprallzähler und Sendungsüberwachungen. Dieses Tutorial führt Sie durch die Verdrahtung eines SW-420-Moduls mit Ihrem Board und das Schreiben des Sketches, der auf Vibrationsereignisse reagiert.

In diesem Tutorial lernen Sie:

Was das SW-420-Vibrationssensormodul ist und wie es Erschütterungen erfasst
Wie Sie ein SW-420-Modul mit dem ESP32 C3 Super Mini verdrahten
Wie Sie den ESP32 C3 Super Mini programmieren, um Vibrationsereignisse zu erfassen
Wie Sie den digitalen Ausgang des SW-420 auswerten

ESP32 C3 Super Mini SW-420-Vibrationssensor

Sobald der grundlegende Sketch läuft, können Sie ihn erweitern, um einen Summer ertönen zu lassen, eine Benachrichtigung zu senden oder jedes von Ihrem Projekt erfasste Erschütterungsereignis zu protokollieren.

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	×	SW-420 Vibration Sensor Module
1	×	Breadboard
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Optional) 5V Power Adapter

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Überblick über SW-420 Vibration Sensor

Der SW-420 ist ein Erschütterungserkennungsmodul, das um einen kleinen federbasierten Vibrationsschalter herum aufgebaut ist. Im Modul sitzt die Feder dicht an einem Metallkontakt; jedes Klopfen oder Rütteln stört sie kurzzeitig, und der LM393-Komparator auf der Platine wandelt diese Störung in einen sauberen digitalen Impuls um, den Ihr ESP32 C3 Super Mini direkt lesen kann.

Hauptmerkmale:

LM393-Komparator auf der Platine für ein sauberes, entprelltes Digitalsignal
Einstellbare Auslöseschwelle über ein Potentiometer auf der Platine
Läuft problemlos mit 3,3V bis 5V, passend zum Logikpegel des ESP32 C3 Super Mini
LEDs auf der Platine zeigen Stromversorgung und Auslösestatus auf einen Blick
Keine Bibliothek erforderlich – nur ein paar GPIO-Aufrufe

Pinbelegung des SW-420-Vibrationssensors

Die Verdrahtung ist einfach, da das Modul nur drei Pins hat.

VCC-Pin: Mit der Stromversorgung verbinden (3,3V bis 5V)
GND-Pin: Mit Masse (0V) verbinden
DO-Pin: Digitaler Ausgangspin – bleibt im Ruhezustand LOW und geht auf HIGH, wenn eine Vibration oder Erschütterung erkannt wird – mit einem digitalen Eingangspin des ESP32 C3 Super Mini verbinden

Pinbelegung des SW-420-Vibrationssensors

image source: diyables.io

Zusätzliche Funktionen:

Die Betriebs-LED leuchtet, solange die Platine mit Strom versorgt wird
Die Auslöse-LED blinkt jedes Mal kurz auf, wenn der DO-Pin auf HIGH geht

Wie es funktioniert

Ein kleines Trimmpotentiometer auf der Platine legt fest, wie stark ein Stoß sein muss, bevor der Komparator seinen Ausgang umschaltet. So können Sie das Modul von federleichten Berührungen bis zu harten Stößen abstimmen.

Verhalten des digitalen Ausgangs:

In Ruhe, keine Vibration → DO-Pin bleibt LOW
Ein Klopfen, Rütteln oder Stoß stört den internen Schalter → DO-Pin geht auf HIGH
Das Potentiometer auf der Platine im oder gegen den Uhrzeigersinn drehen → erhöht oder senkt die Empfindlichkeitsschwelle

Verdrahtungsdiagramm

Verdrahten Sie das SW-420-Modul wie unten gezeigt mit Ihrem ESP32 C3 Super Mini.

Wichtige Hinweise:

Hinweis: Schalten Sie das Board aus, bevor Sie Drähte anschließen oder trennen
Hinweis: Es werden nur drei Drähte benötigt – VCC, GND und DO
Hinweis: Es ist kein Pull-up-Widerstand erforderlich; der Komparator des Moduls treibt die DO-Leitung bereits

ESP32 C3 Super Mini SW-420-Vibrationssensor Schaltplan

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

Pin des SW-420-Vibrationssensors	ESP32 C3 Super Mini-Pin
VCC	3,3V oder 5V
GND	GND
DO	D3 (GPIO3)

Wie man den SW-420-Vibrationssensor programmiert

Zum Auslesen des SW-420-Moduls braucht es nur einen digitalen Eingangspin und einen Vergleich mit dem vorherigen Zustand.

Was der Code macht:

Richtet den mit DO verbundenen Pin des ESP32 C3 Super Mini als digitalen Eingang ein
Fragt den Pin bei jedem Schleifendurchlauf ab
Vergleicht den neuen Messwert mit dem vorherigen, um eine Änderung zu erkennen
Gibt im Seriellen Monitor eine Meldung aus, sobald eine Vibration beginnt oder endet

Schritt 1 – Den Pin initialisieren:

pinMode(D3, INPUT);

Schritt 2 – Den Sensorzustand lesen:

int vibrationState = digitalRead(D3);

ESP32 C3 Super Mini Code - Vibration erkennen

/* * 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-sw-420-vibration-sensor */ #define SENSOR_PIN 3 // The ESP32 C3 SuperMini pin 3 connected to the DO pin of the SW-420 vibration sensor int prev_vibration_state = LOW; // The previous state from the input pin (LOW = idle, at rest) int vibration_state; // The current reading from the input pin void setup() { // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. Serial.begin(115200); // initialize the ESP32's pin as an input pinMode(SENSOR_PIN, INPUT); } void loop() { // read the state of the ESP32's input pin vibration_state = digitalRead(SENSOR_PIN); if (prev_vibration_state == LOW && vibration_state == HIGH) Serial.println("The vibration has been detected"); else if (prev_vibration_state == HIGH && vibration_state == LOW) Serial.println("The vibration has stopped"); // save the the last state prev_vibration_state = vibration_state; }

Schnelle Schritte

Neu beim ESP32 C3 Mini? Absolvieren Sie zuerst unser Tutorial Erste Schritte mit dem ESP32 C3 Mini, um Ihre Entwicklungsumgebung einzurichten.
Verdrahtung prüfen: Gleichen Sie jede Verbindung mit dem obigen Schaltplan ab
Code kopieren: Kopieren Sie den bereitgestellten Sketch in die Arduino IDE
Board auswählen: Wählen Sie ESP32 C3 Super Mini im Board-Menü
Code hochladen: Klicken Sie auf Hochladen, um den Sketch auf Ihren ESP32 C3 Super Mini zu flashen
Seriellen Monitor öffnen: Stellen Sie die Baudrate auf 115200 ein
Sensor testen: Klopfen Sie leicht auf das SW-420-Modul oder schütteln Sie es sanft
Ausgabe beobachten: Achten Sie im Seriellen Monitor auf die Vibrationsmeldungen

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

09:41:02.118 - The vibration has been detected 09:41:02.436 - The vibration has stopped 09:41:07.902 - The vibration has been detected 09:41:08.510 - The vibration has stopped 09:41:15.271 - The vibration has been detected 09:41:16.049 - The vibration has stopped

Ln 11, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

Von hier aus können Sie einen Summer anschließen, eine LED auf der Platine blinken lassen oder bei jedem Erschütterungsereignis eine Warnung über WLAN senden. Anregungen finden Sie in den Ideen und Herausforderungen weiter unten.

Anwendungs- und Projektideen

Setzen Sie Ihren ESP32 C3 Super Mini und das SW-420-Modul in Projekten ein, die auf Erschütterungen und Bewegungen reagieren.

Bauen Sie einen vibrationsausgelösten Alarm, der einen Summer ertönen lässt, wenn jemand gegen eine Tür oder ein Fenster stößt
Protokollieren Sie jede Erschütterung, die ein Paket während des Transports erfährt, um grobe Behandlung beim Versand aufzudecken
Überwachen Sie eine Waschmaschine oder einen Motor auf ungewöhnliche Vibrationen, die auf eine Unwucht hinweisen
Verwandeln Sie das Klopfen an einer Tür in einen Türklingel-Auslöser oder ein Aufwecksignal für ein intelligentes Schloss
Bauen Sie einen einfachen Aufprallzähler, der zählt, wie oft ein Objekt getroffen wurde

Video-Tutorial

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

Herausforderungen

Bringen Sie Ihr SW-420-Projekt mit dem ESP32 C3 Super Mini mit diesen Herausforderungen weiter.

Einfach: Lassen Sie bei jeder erkannten Vibration eine LED zwei Sekunden lang leuchten
Einfach: Geben Sie eine laufende Gesamtzahl der Vibrationsereignisse aus statt nur Ein/Aus-Meldungen
Mittel: Fügen Sie einen Entprell-Timer hinzu, damit ein einzelnes Klopfen nicht als mehrere Ereignisse gezählt wird
Mittel: Kombinieren Sie den Sensor mit einem Summer, um einen einfachen Erschütterungsalarm zu bauen
Fortgeschritten: Protokollieren Sie Erschütterungsereignisse mit Zeitstempel auf einer SD-Karte oder senden Sie sie über WLAN an einen Server

Fehlerbehebung

Wenn Ihr ESP32 C3 Super Mini Vibrationsereignisse nicht korrekt erfasst, gehen Sie diese Prüfungen durch.

Häufige Probleme und Lösungen:

Potentiometer einstellen: Zu empfindlich oder nicht empfindlich genug – drehen Sie den Trimmer auf der Platine, um die Auslöseschwelle abzustimmen
Umgebungsvibrationen isolieren: Montieren Sie das Modul entfernt von Motoren, Lüftern oder Oberflächen, die von selbst vibrieren, um ständige Fehlauslösungen zu vermeiden
Verdrahtung prüfen: Stellen Sie sicher, dass VCC, GND und DO dem Schaltplan entsprechen – eine lose DO-Verbindung wird als dauerhaft LOW gelesen
Stromversorgung prüfen: Eine instabile Stromversorgung kann dazu führen, dass der Komparator flattert oder echte Ereignisse verpasst
Auslöse-LED beobachten: Sie sollte jedes Mal blinken, wenn DO auf HIGH geht – wenn sie bei einem kräftigen Klopfen nie aufleuchtet, überprüfen Sie die Empfindlichkeitseinstellung erneut