Как подключить герконовый датчик к Ардуино

Герконовый датчик для Ардуино используется во многих практических задачах: контроль открытия/закрытия окон, поплавок для контроля уровня воды, счетчик срабатывания или оборотов и т.д. Подключение модуля с герконом к Arduino или датчика открывания двери принципиально ничем не отличается. Рассмотрим схему подключения геркона (reed switch) к Ардуино с примером программы для датчика.

Характеристика датчика геркона Ардуино

Слово «геркон» образовано от словосочетания «герметичный контакт». Устройство датчика KY-021 довольно простое, он представляет собой два разомкнутых или замкнутых контакта в колбе с инертным газом или с вакуумом. Контакты меняют свое состояние под воздействием магнитного поля (магнита). Типы герконовых датчиков для Ардуино по принципу своего действия представлены на картинке ниже.

На картинке видно, что при воздействии магнитного поля контакты в колбе размыкаются либо замыкаются. Герконовый датчик следует подключать через резистор, по схеме подключения фоторезистора к Ардуино. Если используется сенсор KY-021 или другой модуль с герконом, то он уже имеет встроенный резистор, поэтому схема подключения модуля к микроконтроллеру Arduino будет намного проще.

Модули с герконом для Ардуино, независимо от внешнего вида работают по одному принципу. Отличие может быть лишь в наличии/отсутствии подстроечного резистора на модуле и дополнительного контакта с цифровым сигналом. При подключении к Arduino следует лишь внимательно прочитать распиновку модуля. Подключается сенсор к 5V, контакт с сигналом подключается к аналоговому или цифровому пину.

Подключение датчика геркона к Ардуино

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

• плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
• герконовый датчик KY-021;
• один светодиод и резистор;
• беспаечная макетная плата;
• провода «папа-папа», «папа-мама».

Для получения данных с датчика мы будем использовать цифровой порт общего назначения, так как использовать аналоговый сигнал в этом случае не имеет смысла. В отличии от датчика звука для Arduino, который может дополнительно сообщать характеристику сигнала (уровень шума), геркон работает, как простая кнопка. Модуль ky-021 замыкает и размыкает контакт под действием магнитного поля.

Соберите схему с герконом и светодиодом, как на картинке выше и загрузите следующий скетч в плату Arduino. Скачать этот скетч можно по ссылке здесь.

Счетч для модуля с герконом Arduino (KY-021)

#define  gerconPin  2 // задаем имя для порта 2
#define  ledPin  13     // задаем имя для порта 13

byte  gercon;

void setup() {
   Serial.begin(9600);
   pinMode(gerconPin, INPUT);
   pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {

   gercon = digitalRead(gerconPin);        // считываем данные с датчика

   Serial.print("Reed Switch Sensor - ");  // выводим данные на монитор
   Serial.println(gercon);

   if (gercon == HIGH)
      digitalWrite(ledPin, HIGH);
   else
      digitalWrite(ledPin, LOW);
}

Пояснения к коду:

1. для приема сигнала с датчика KY-021 используется цифровой порт 2;
2. в нашем примере используется нормально разомкнутый геркон, то есть контакты датчика разомкнуты при отсутствии магнитного поля.

Цифровой датчик геркона для Ардуино кроме установленного на плате подстроечного резистора для настройки чувствительности сенсора имеет компаратор LM393. Этот элемент также называют микросхема LM393, компаратор служит для генерирования цифрового сигнала при срабатывании сенсора и установлена на многих подобных модулях (например, датчик препятствий) для микроконтроллера Arduino.