Главная » Гаджеты

Подключение геркона к Arduino Uno: инструкция для начинающих

На чтение 11 мин Опубликовано Обновлено

Геркон — это электронный компонент, который реагирует на магнитные поля и может использоваться для определения наличия магнитного поля. Он находит широкое применение в различных электронных устройствах, в том числе и в устройствах, основанных на платформе Arduino Uno.

В этой статье мы подробно рассмотрим процесс подключения геркона к Arduino Uno на примере небольшой схемы. Мы рассмотрим необходимые компоненты и проведём шаг за шагом процесс подключения. По окончанию статьи вы сможете успешно подключить геркон к своей Arduino Uno и начать создавать новые устройства на его основе.

Для начала, необходимо обзорно рассмотреть электрическую схему подключения геркона к Arduino Uno. Схема не является сложной, и для её реализации вам понадобятся только несколько дополнительных компонентов.

Содержание
  1. Необходимые компоненты
  2. 1. Плата Arduino Uno
  3. 2. Геркон
  4. 3. Резисторы
  5. 4. Провода
  6. Подготовка геркона
  7. Шаг 1. Сборка геркона
  8. Шаг 2. Прикрепление геркона к поверхности
  9. Шаг 3. Подключение проводов
  10. Подготовка платы Arduino Uno
  11. Шаг 1. Подключение к компьютеру
  12. Шаг 2. Установка драйверов
  13. Шаг 3. Установка необходимых библиотек
  14. Шаг 4. Подключение геркона
  15. Подключение геркона к Arduino Uno
  16. Что такое геркон?
  17. Подключение геркона к Arduino Uno
  18. Пример кода для работы с герконом
  19. Написание программы
  20. 1. Импорт библиотеки
  21. 2. Определение пина геркона
  22. 3. Настройка пина
  23. 4. Работа с герконом
  24. 5. Реакция на изменение состояния геркона
  25. Загрузка программы на плату Arduino Uno
  26. Шаг 1: Подключение платы Arduino Uno к компьютеру
  27. Шаг 2: Установка драйвера
  28. Шаг 3: Открытие среды разработки Arduino
  29. Шаг 4: Написание программы
  30. Шаг 5: Компиляция программы
  31. Шаг 6: Загрузка программы на плату
  32. Тестирование работы геркона
  33. Шаг 1: Подключение геркона к Arduino
  34. Шаг 2: Запись кода для тестирования работы геркона
  35. Шаг 3: Калибровка геркона
  36. Шаг 4: Запуск теста на работу геркона
  37. Шаг 5: Отладка кода и повторное тестирование
  38. Применение геркона в проектах
  39. Системы безопасности
  40. Автоматизация дома
  41. Системы уведомлений
  42. Игры и игрушки
  43. Вопрос-ответ
  44. Какие параметры геркона следует указать в программе для Arduino?
  45. Какие типы герконов существуют и как их подключить к Arduino?
  46. Как проверить работу геркона после подключения к Arduino?
  47. Можно ли подключить несколько герконов к одному Arduino?
  48. Какие еще элементы электросхемы нужны для подключения геркона к Arduino?
  49. Можно ли использовать другие типы датчиков вместо геркона?

Необходимые компоненты

1. Плата Arduino Uno

Arduino является одним из наиболее популярных микроконтроллеров для создания различных проектов «с нуля». Для подключения геркона к Arduino Uno вам необходима именно эта плата. Она может быть приобретена в интернет-магазинах или специализированных магазинах электроники.

2. Геркон

Геркон — это устройство, которое включается или выключается в зависимости от того, есть ли рядом магнитное поле. Для этого к геркону нужно приложить магнит. Геркон может быть куплен в электронных магазинах. В проекте мы будем использовать геркон NO (Normally Open), который закрыт в отсутствие магнитного поля.

3. Резисторы

Для подключения геркона к Arduino Uno необходимо использовать резистор. Он не позволит слишком большому количеству тока протекать через геркон, который может быть уязвим к высокому току. Для нашего проекта мы можем использовать резистор 10 кОм.

4. Провода

Для подключения всех компонентов между собой необходимы провода. Обычно для соединения платы Arduino Uno с герконом используются мужские-женские джамперы.

Подготовка геркона

Шаг 1. Сборка геркона

Перед началом работы необходимо собрать геркон. При этом необходимо помнить, что геркон является очень чувствительным элементом, поэтому его сборку необходимо проводить в тщательно отведенном для этого месте.

Собираем геркон, используя инструкцию по сборке, которая должна прилагаться к комплекту.

Шаг 2. Прикрепление геркона к поверхности

Геркон следует прикрепить к поверхности, которая не будет подвержена вибрациям, ударам или другому воздействию. Для этого можно использовать двусторонний скотч или клейкую ленту, но нужно следить, чтобы они не затрудняли работу геркона.

Шаг 3. Подключение проводов

На герконе есть два металлических контакта, которые нужно подсоединить к плате Ардуино. Конец одного провода нужно подключить к контакту, расположенному рядом с металлическим штырем, а другой – к нижнему контакту. Следуйте инструкциям, приведенным в комплекте для подключения геркона.

Подготовка платы Arduino Uno

Шаг 1. Подключение к компьютеру

Перед началом работы с платой Arduino Uno необходимо подключить ее к компьютеру при помощи USB-кабеля. В связи с тем, что компьютеры могут иметь разные разъемы для подключения USB-кабелей, необходимо убедиться в том, что кабель подходит к порту компьютера.

Шаг 2. Установка драйверов

Перед началом работы с Arduino Uno на компьютер нужно установить драйвера. Для этого откройте установленный ранее архив Arduino IDE и запустите файл «arduino.exe». Когда загрузится программа, выберите «Инструменты» и «Плата». Затем выберите «Arduino/Genuino Uno». Далее выберите «Порт» и выберите соответствующее устройство. После этого нажмите ‘Серийный монитор’ и на интерфейсе нажмите «Нажмите кнопку на плате Arduino».

Шаг 3. Установка необходимых библиотек

Для работы с герконом на плате Arduino Uno необходимо установить соответствующие библиотеки. Для этого откройте программный интерфейс Arduino IDE и выберите «Скетч» -> «Включить библиотеку» -> «Доп. библиотеки». В появившемся списке выберите «HMC5883L» и установите ее.

Шаг 4. Подключение геркона

При помощи провода соединяем геркон с платой Arduino Uno. К одному полюсу геркона мы подключаем провод А5 (SCL) и к другому провод А4 (SDA), также соединяем выводы питания и земли, тогда наше подключение готово.

Подключение геркона к Arduino Uno

Что такое геркон?

Геркон – это электромеханическое устройство, предназначенное для обнаружения и измерения магнитных полей. Геркон состоит из двух частей: контакта и магнита. Когда магнит находится неподалеку от контакта, происходит замыкание контактов, что может быть использовано для сигнализации в различных электронных устройствах.

Подключение геркона к Arduino Uno

Для подключения геркона к Arduino Uno нам понадобится:

  • Геркон;
  • Резистор 10 кОм;
  • Провода;
  • Плата Arduino Uno.

Подключение геркона к Arduino Uno осуществляется следующим образом:

  1. Подключите один полюс геркона к пину 2, а другой к пину GND на плате Arduino Uno.
  2. Подключите к пину 2 еще один провод, который будет использоваться для подачи питания на геркон через резистор.
  3. Подключите резистор между пинами 2 и 5V на плате Arduino Uno.

Пример кода для работы с герконом

Для проверки работоспособности геркона в Arduino Uno, можно использовать следующий пример кода:

const int Gerkon = 2;//объявляем пин 2 как пин с герконом
int State = 0;//переменная для состояния геркона
void setup()//начальная установка пинов
{
pinMode(Gerkon, INPUT);//определяем пин геркона как входной
Serial.begin(9600);//инициализируем последовательный порт
}
void loop()//цикл программы
{
State = digitalRead(Gerkon);//читаем состояние геркона
if (State == HIGH)//если контакты замкнуты
{
Serial.println(«Геркон замкнут»);//выводим сообщение в монитор порта
}
else//если контакты разомкнуты
{
Serial.println(«Геркон разомкнут»);//выводим сообщение в монитор порта
}
}

При замыкании контактов геркона в монитор порта будет выводиться сообщение «Геркон замкнут», а при размыкании – «Геркон разомкнут».

Написание программы

1. Импорт библиотеки

Перед написанием программы необходимо импортировать библиотеку Arduino. Введите #include в начале программы.

2. Определение пина геркона

Задайте переменную «int pin» для хранения информации о пине, к которому подключен геркон. Например: «int pin = 2;».

3. Настройка пина

Настройте пин на вход с помощью функции pinMode(pin, INPUT). Например: «pinMode(pin, INPUT);»

4. Работа с герконом

Считайте состояние пина с помощью функции digitalRead(pin). Если геркон закрыт, то функция вернет значение 1, если открыт — 0. Например: «int state = digitalRead(pin);»

5. Реакция на изменение состояния геркона

Можно использовать конструкцию if для проверки изменения состояния геркона. Например:

«`cpp

int previousState = 0;

while (true) {

int state = digitalRead(pin);

if (state != previousState) {

if (state == HIGH) {

// геркон закрыт

//

} else {

// геркон открыт

//

}

previousState = state;

}

}

«`

Здесь используется цикл while для непрерывного чтения состояния геркона. Переменная previousState хранит предыдущее состояние геркона для сравнения с текущим. Если состояние изменилось, то программа определяет настоящее состояние геркона и выполняет соответствующие действия.

Загрузка программы на плату Arduino Uno

Шаг 1: Подключение платы Arduino Uno к компьютеру

Перед загрузкой программы на плату необходимо убедиться в правильном подключении платы к компьютеру. Для этого нужно подсоединить плату к компьютеру с помощью USB-кабеля.

Шаг 2: Установка драйвера

Если вы используете Arduino Uno впервые на своем компьютере, обязательно нужно установить драйвер. Драйвера можно скачать с официального сайта Arduino, а потом установить на компьютер.

Шаг 3: Открытие среды разработки Arduino

Чтобы загрузить программу на плату, нужно открыть среду разработки Arduino на вашем компьютере. В среде Arduino вы можете писать код, компилировать его и загружать на плату.

Шаг 4: Написание программы

После открытия среды разработки Arduino нужно написать программу, которая будет загружена на плату. В нашем случае это должна быть программа для работы с герконом.

Шаг 5: Компиляция программы

После написания программы нужно ее скомпилировать. Выполняется это нажатием на кнопку «Загрузить». Если программа написана без ошибок, то ее скомпилируют и можно будет переходить к следующему шагу.

Шаг 6: Загрузка программы на плату

После успешной компиляции нужно загрузить программу на плату. Для этого нужно выбрать плату и порт в меню «Инструменты», а затем нажать «Загрузить». Если все сделано верно, то программа загрузится на плату.

Тестирование работы геркона

Шаг 1: Подключение геркона к Arduino

Перед началом тестирования необходимо убедиться в правильном подключении геркона к Arduino Uno. Первый вывод геркона соединяем с 5V платы Arduino, второй вывод — с любым цифровым портом платы, а третий вывод — с землей Arduino.

Шаг 2: Запись кода для тестирования работы геркона

Для проверки работы геркона необходимо записать соответствующий код на языке Arduino в Arduino IDE. Код должен содержать команду для чтения состояния входа порта, к которому подключен геркон. В зависимости от состояния порта геркона, нужно установить конкретное значение на светодиод, подключенный к другому порту на плате.



int inputPin = 2;


int ledPin = 13;


int val;


void setup() {


pinMode(inputPin, INPUT);


pinMode(ledPin, OUTPUT);


}


void loop(){


val = digitalRead(inputPin);


digitalWrite(ledPin, val);


}

Шаг 3: Калибровка геркона

Перед началом тестирования рекомендуется провести калибровку геркона. Для этого нужно убедиться в том, что состояние порта геркона «закрыт» при его закрытии и «открыт» при его открытии. Если состояние порта наоборот, необходимо изменить порядок подключения выводов геркона или изменить код программы.

Шаг 4: Запуск теста на работу геркона

После подключения и калибровки геркона и записи соответствующего кода программы можно запустить тест на его работу. При закрытии геркона на светодиоде должно загораться яркое свечение, при его открытии — светодиод должен погаснуть.

Шаг 5: Отладка кода и повторное тестирование

При возникновении ошибок в работе геркона необходимо провести отладку кода и повторно протестировать его. В зависимости от ошибки, возможно понадобится изменить порядок подключения геркона, его калибровку или изменить код программы.

Применение геркона в проектах

Системы безопасности

Геркон — незаменимый элемент в системах безопасности. Он используется для уведомления о проникновении вентиляции, окон, дверей и других частей зданий. Когда геркон срабатывает, он отправляет сигнал контроллеру системы безопасности, который запускает уведомительный сигнал и оповещает охрану.

Автоматизация дома

Геркон часто используется в системах умного дома. Он позволяет определить, когда окно или дверь открыта или закрыта. Это может быть полезно для автоматического запуска кондиционера, света или других устройств. Кроме того, геркон может быть использован для уведомления владельца дома о том, что окна и двери были оставлены открытыми.

Системы уведомлений

Геркон также может быть использован для создания системы уведомлений. Он может быть установлен на дверь шкафа или ящика, чтобы оповестить о том, что кто-то открыл его без разрешения. Это может быть полезно для хранения ценных вещей или документов.

Игры и игрушки

Геркон может быть использован в игре как датчик для определения перемещения объекта. Например, геркон может быть установлен на машинку, чтобы определить, когда она поднята или опущена. Это может использоваться для создания игр или игрушек, которые реагируют на движение.

Пример использования геркона в проектах
ПроектОписание геркона в проекте
Система безопасности для домаГеркон используется для определения открытия/закрытия дверей и окон. При срабатывании система оповещает владельца дома и охрану
Умный домГеркон используется для определения открытия/закрытия дверей и окон. При срабатывании он может запускать автоматический выключатель, изменять температуру в комнате и т.д.
Игрушка для детейГеркон используется для определения подъема/опускания машинки

Вопрос-ответ

Какие параметры геркона следует указать в программе для Arduino?

Для подключения геркона к Arduino нужно учитывать несколько параметров: номер порта, значение резистора и тип геркона (обыкновенный или обратный). В программе необходимо указать соответствующие пины входа и выхода, а также настроить режим входного порта, например, INPUT_PULLUP для подключения к обыкновенному геркону.

Какие типы герконов существуют и как их подключить к Arduino?

Существует два типа герконов – обыкновенный и обратный. Обыкновенный геркон замыкается при наличии магнитного поля, а обратный – размыкается. Для подключения обыкновенного геркона к Arduino необходимо подключить его между входным портом и GND с использованием подтягивающего резистора. Для подключения обратного геркона добавляется дополнительный транзистор для инвертирования сигнала.

Как проверить работу геркона после подключения к Arduino?

После подключения геркона к Arduino можно проверить его работу с помощью простой программы, которая будет выводить на терминал состояние геркона. При замыкании или размыкании геркона на вывод передается соответствующий сигнал, который можно обработать в программе.

Можно ли подключить несколько герконов к одному Arduino?

Да, возможно подключение нескольких герконов к одному Arduino, для этого каждый геркон нужно подключить к своему входному порту и обработать сигналы в программе. Важно учитывать количество доступных портов на плате Arduino и ограничения по памяти.

Какие еще элементы электросхемы нужны для подключения геркона к Arduino?

Для подключения геркона к Arduino используется подтягивающий резистор для стабилизации сигнала, а также транзистор для инвертирования сигнала при подключении обратного геркона. Кроме этого, необходимы соединительные провода и сам геркон с магнитом.

Можно ли использовать другие типы датчиков вместо геркона?

Да, для различных задач можно использовать различные типы датчиков, например, гироскопы, акселерометры, датчики освещенности, температуры и т.д. Выбор датчика зависит от конкретной задачи и требуемых параметров.

Оцените статью
bojsya.ru