Сегодня в нашей программе очередной интересный девайс — простой пьезоэлектрический модуль переключателя с датчиком удара/вибрации.
Далее описание сего радиотехнического продукта.
- Рабочее напряжение: 5 В постоянка
- Светодиод индикации выходного сигнала
- Цифровой/TTL сигнальный выход DO
- Выход аналогового сигнала АО
Чем больше интенсивность вибрации, тем выше выходное напряжение. Чувствительность к амплитуде вибрации можно регулировать с помощью потенциометра (низкая чувствительность влево, высокая чувствительность вправо).
Этот модуль имеет 4 контакта:
- GND: Земля или общий (0 В)
- VCC: Вход питания (+5 В)
- ADO: выход аналоговый
- DO: выход цифрового сигнала
Короче говоря, когда пьезоэлектрический датчик вибрирует, цифровой выходной сигнал меняется с низкого на высокий, а аналоговое выходное напряжение возрастает в зависимости от интенсивности вибрации. Чувствительность можно отрегулировать с помощью встроенного резистора.
Далее изучим его схему
Пьезоэлектрический датчик управляет нагрузочным резистором 1 МОм параллельно со стабилитроном 5,1 В (между ними находится резистор 10 кОм) просто для защиты компаратора LM393 от любых больших скачков напряжения в случае резкого удара.
Потенциометр 50 кОм для установки чувствительности вибрации подключен к пороговому (+) входу компаратора. Другой (-) вход компаратора представляет собой пьезоэлектрический сигнал. Выход компаратора обеспечивает прямой вход в p-канальный силовой полевой МОП-транзистор логического уровня A1SHB для передачи цифрового выхода сигнала. Чтобы увидеть, когда пьезоэлемент ощущает вибрацию, красный светодиод также приводится в действие через MOSFET.
При тестировании выходного аналогового сигнала модуля без питания с помощью осциллографа обнаружено, что его амплитуда несколько непредсказуема. Пьезо-диск устанавливали на поверхность твердой древесины и слегка ударяли по его оболочке небольшим молоточком, чтобы зафиксировать выходной аналоговый сигнал на осциллографе.
Точно так же выходной цифровой сигнал обычно представляет собой короткий импульс, который необходимо удлинить с помощью какой-либо дополнительной схемы, чтобы сделать его более практичным в использовании.
Чтобы превратить короткий выходной импульс в относительно длинный, довольно простым методом является некоторая форма RC-таймера, такого как моностабильный 555.
Не нужно включать оригинальный модуль. Просто подключить его аналоговый выход и заземляющие соединения к моностабильной схеме, чтобы сделать другую версию переключателя пьезоэлектрического датчика удара. Теперь получаем 10-секундный импульс высокого логического уровня для каждого удара, ощущаемого пьезодиском.
Эта схема очень проста и надежна, поэтому значения компонентов не критичны. Внесите свои собственные изменения, чтобы получить наилучшие результаты в плане длительности при настройке.
