SENSOREN/AKTOREN

Raspberry Pi - Kraftsensor

Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie den Raspberry Pi mit einem Kraftsensor verwenden. Im Detail lernen wir:

Wie der Kraftsensor funktioniert
Wie Sie den Kraftsensor mit dem Raspberry Pi verbinden
Wie Sie den Raspberry Pi programmieren, um Werte vom Kraftsensor zu lesen

Als typische Anwendung können Sie Ihre Gegenstände auf den Kraftsensor legen, und wenn der Raspberry Pi eine Kraftveränderung erkennt, bedeutet das, dass jemand Ihre Sachen genommen hat.

Hardware Erforderlich

1	×	Raspberry Pi 5
1	×	ADS1115 ADC-Modul
1	×	Kraftsensor
1	×	10 kΩ Widerstand
1	×	Breadboard (Steckplatine)
1	×	Jumper Wires (Verbindungskabel)
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Raspberry Pi
1	×	(Empfohlen) Raspberry Pi Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit
1	×	(Empfohlen) HDMI-Touchscreen-Monitor für Raspberry Pi

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.

Über den Kraftsensor

Der Kraftsensor wird auch als kraftmessender Widerstand, druckempfindlicher Widerstand oder einfach FSR bezeichnet. Er ist im Wesentlichen ein Widerstand, der seinen Widerstandswert entsprechend der aufgebrachten Kraft ändert. Der Kraftsensor hat die folgenden Eigenschaften:

Er ist kostengünstig und einfach zu verwenden.
Er ist effektiv beim Erkennen von physischem Druck oder Zusammendrücken.
Er ist nicht geeignet, um das Gewicht eines Objekts zu messen.

Der Kraftsensor wird in einer Vielzahl tragbarer Elektronikgeräte verwendet, wie elektronischen Trommeln, Mobiltelefonen und Handheld-Spielgeräten.

Die Kraftsensor-Pinbelegung

Ein Kraftsensor hat zwei Pins, die symmetrisch sind, und da es sich um eine Art Widerstand handelt, ist es nicht notwendig, zwischen ihnen zu unterscheiden.

Wie es funktioniert

Der Kraftsensor ist im Wesentlichen ein Widerstand, der seinen Widerstand je nach aufgebrachtem Druck variiert. Je mehr Druck auf den Sensor ausgeübt wird, desto geringer wird der Widerstand zwischen den beiden Pins.

Schaltplan

Raspberry Pi Force Sensor wiring diagram

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

Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:

Raspberry Pi Code

Schnelle Schritte

Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit demselben lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, falls Sie einige Bibliotheken installieren müssen.
Wenn Sie den Raspberry Pi zum ersten Mal verwenden, lesen Sie wie Sie den Raspberry Pi einrichten
Verbinden Sie Ihren PC mit dem Raspberry Pi über SSH mit dem integrierten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows. Siehe wie Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi verbinden.
Stellen Sie sicher, dass die RPi.GPIO Bibliothek installiert ist. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Installieren Sie die Adafruit_ADS1x15 Bibliothek, indem Sie folgende Befehle in Ihrem Raspberry Pi Terminal ausführen:

sudo pip install Adafruit-ADS1x15

Erstellen Sie eine Python-Skript-Datei force_sensor.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:

# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt # Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. # Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: # https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-force-sensor import time import Adafruit_ADS1x15 # Create an ADS1115 ADC instance ADC = Adafruit_ADS1x15.ADS1115() # Specify the ADC channel to read from (0-3) CHANNEL = 0 # Set the gain (1, 2/3, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16) # Higher gain values amplify the input voltage range but reduce precision GAIN = 1 # Define pressure level thresholds NO_PRESSURE_THRESHOLD = 1000 LIGHT_TOUCH_THRESHOLD = 2000 LIGHT_SQUEEZE_THRESHOLD = 3000 MEDIUM_SQUEEZE_THRESHOLD = 4000 try: while True: # Read the raw value from the ADC raw_value = ADC.read_adc(CHANNEL, gain=GAIN) # Determine pressure level if raw_value < NO_PRESSURE_THRESHOLD: pressure_level = "No Pressure" elif raw_value < LIGHT_TOUCH_THRESHOLD: pressure_level = "Light Touch" elif raw_value < LIGHT_SQUEEZE_THRESHOLD: pressure_level = "Light Squeeze" elif raw_value < MEDIUM_SQUEEZE_THRESHOLD: pressure_level = "Medium Squeeze" else: pressure_level = "Big Squeeze" # Print the pressure level print(f"Force Sensor Raw Value: {raw_value}, Pressure Level: {pressure_level}") time.sleep(0.5) # Wait for a short period before reading again except KeyboardInterrupt: print("Measurement stopped by user")

Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal ausführen:

python3 force_sensor.py

Drücken Sie den Kraftsensor.
Überprüfen Sie die Ergebnisse im Terminal.

PuTTY - Raspberry Pi

Force Sensor Raw Value: 800, Pressure Level: No Pressure Force Sensor Raw Value: 1500, Pressure Level: Light Touch Force Sensor Raw Value: 2500, Pressure Level: Light Squeeze Force Sensor Raw Value: 3500, Pressure Level: Medium Squeeze Force Sensor Raw Value: 4500, Pressure Level: Big Squeeze Force Sensor Raw Value: 1800, Pressure Level: Light Touch Force Sensor Raw Value: 2800, Pressure Level: Light Squeeze

Das Skript läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Strg + C im Terminal drücken.

Video Tutorial

Wir erwägen die Erstellung von Video-Tutorials. Wenn Sie Video-Tutorials für wichtig halten, abonnieren Sie bitte unseren YouTube-Kanal , um uns zu motivieren, die Videos zu erstellen.