Подключение геркона к Arduino
Для начала кто не в курсе, давайте выясним что же такое геркон:
Герко́н (акроним от «герметизированный контакт») — электромеханическое коммутационное устройство, изменяющее состояние подключённой электрической цепи при воздействии магнитного поля от постоянного магнита или внешнего электромагнита, например, соленоида.
Конструктивно в герконе имеются упругие ферромагнитные контакты, впаянные в герметичную стеклянную колбу. Эти контакты совмещают функции токопровода, магнитопровода и пружины .
При увеличении внешнего магнитного поля свыше порогового упругие контакты геркона «слипаются», замыкая электрическую цепь. При снятии внешнего поля за счет упругости контактов происходит размыкание цепи.
Следовательно самым популярным применением геркона служит открытие дверей, так как при открытии двери мы будем размыкать контакты, так как дверь будет отдалять магнит от геркона. Этот датчик очень полезен в применении сигнализации. Поэтом я сразу и заказал в корпусе с ушками геркон MC-38 чтоб можно было сразу прикрутить на дверь и все бы работало.
Ну чтож из теории к практике. Написал простенький скетч который демонстрирует изменение состояния светодиода на открытую и закрытую дверь. Естественно заместо диода всегда можно подключить зуммер, для звукового сигнала.
Так вот геркон мы будем подключать к 6 пину ардуино. А диод у нас будет встроенный на 13 пину ардуино.
После подключения всех компонентов по описанной выше схеме необходимо скопировать программный код приведенный ниже и вставить его в программу Arduino IDE и загрузить этот программный код в саму плату Arduino.
Демонстрация работы данной программы можно увидеть в видео приведенном в конце статьи.
KY-021 – Модуль на основе геркона. Подключение к Arduino.
KY-021 – Модуль на основе геркона, является датчиком магнитного поля. При попадании в магнитное поле геркона, распложеннего в стекляной колбе, замыкает цепь. Герконы широко применяются в охранных системах. Это связано с небольшим размером геркона и возможности работать датчика без прямого взаимодействия с магнитом. Магнит можем расположить за небольшой стенкой или в корпусе и при этом на работоспособность модуля KY-021 это никак не повлияет.
Описание модуля наклона KY-021.
Модуль KY-021 для Arduino оснащён герконом. Геркон представляет собой магнитный датчик, который нормально открыт и замыкается под воздействием магнитного поля.
Характеристики KY-021.
Модуль мини-герконового переключателя KY-021 состоит из резистора 10 кОм и небольшого геркона, который приводится в действие магнитным полем и обычно используется в механических системах в качестве датчиков приближения. Модуль совместим с популярными отладочными платами, такими как Arduino, Teensy и ESP8266.
Принципиальная схема модуля KY-021.
Схема подключения модуль KY-021.
Подключите линию питания (посередине) и землю (-) модуля к +5 и GND соответственно. Контакт сигнала (S) подключите к контакту 2 на Arduino.
Схема подключения модуля геркона KY-021 к Arduino UNO.
Схема подключения модуля геркона KY-021 к Arduino NANO.
Пример кода включения светодиода при обнаружении магнитного поля с помощью геркона.
Следующий скетч включает встроенный светодиод, который подключён к 13 pin на Arduino. Это происходит, когда модуль обнаруживает магнитное поле. Для этого поместите магнит рядом с KY-021, чтобы сработал геркон.
Пример2. Включение звуковой сигнализации, когда отсутствует магнитное поле. Используем модули: KY-021 и KY-012.
Чтобы реализовать самую примитивную сигнализацию которая будет издавать звуковой сигнал при открытии дверцы шкафа, где лежит заначка. Добавим в схему еще один модуль, который мы рассматривали в уроке KY-012 — активный звуковой модуль (зуммер). Подключение к Arduino. И сейчас, если нет магнитного поля (дверца открыта) будет включаться светодиод, как в предыдущем примере, и включаться активный звуковой модуле — KY-012.
Схема подключения модулей KY-012, KY-021 к Arduino UNO.
Схема подключения модулей KY-012, KY-021 к Arduino NANO.
Пример кода для модулей KY-012, KY-021 подключенных к Arduino.
Код несложный. При желании его можно дополнить, например, добавить время ожидания до подачи звукового сигнала.
В данном примере можно заменить зуммер на другой модуль или устройства. Например при использовании ESP8266 или ESP32 можно отправлять уведомление в Whatsapp или Телеграм. Для этого нужно подключение к интернету по Wi-Fi.
Вывод по модулю KY-021.
Геркон используется уже очень долгое время и нашел применение в различных системах. Как я уже говорил выше, его можно использовать в охранной системе или в небольших устройствах, где нужно определить магнитное поле за стеной, например в резервуаре с газом или жидкостью. Вывод сделать можно один: модуль KY-021 можно применить в различных Arduino проектах.
Понравился Урок KY-021 – Модуль на основе геркона. Подключение к Arduino? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Arduino.ru
Как лучше подключить датчик сигнализации к Arduino?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Собираю сигнализацию на Arduino. Появился вопрос как лучше подключить датчики, в роли которых выступают герконы. Датчики удалены от Arduino на расстояние от 3х до 20ти метров. Подключение проводом КПВ-ВП 2, типа витой пары, только пара одна. В разрыв провода может быть включено несколько герконов последовательно, зависит от зоны охраны.
Как лучше подключить к Arduino? С опторазвязкой или напрямую к Arduino без опторазвязки?
При прямом подключении не будет ли ложных срабатываний от помех и наводок? Провода и силовые и сигнальные проложены в одном коробе. Если у кого есть опыт подключения поделитесь пожалуйста.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
1. Питание датчиков отдельно.
2. С опторазвязкой будет стабильнее.
3. В цепь диода резистор нужен, 100-150 Ом при 5В.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
С таким, лобовым подключением, вы делаете систему уязвимой для проникновения. Достаточно закоротить провод на входе и она никогда не сработает. Нужен делитель и отслеживать уровень напряжения. Второй резистор ставится в конце шлейфа.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Лучше посмотрите в сторону шины 1-wire и использования ключей-таблеток в качестве меток на датчиках.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
1. Отдельно то есть не берем его с Arduino, но можно использовать тот же источник питания например с дополнительным стабилизатором? В том смысле что минус питания будет общий. Или вообще организовать отдельное питание, отдельная обмотка трансформатора и отдельный стабилизатор, отдельный минус?
2. Понял.
3. Да ограничительные резисторы будут, набросал просто на скорую руку.
Спасибо за интересное решение. Но у меня шлейф внутри помещения и так же в добавок к датчикам на окна и двери будут стоять датчики движения внутри помещений. Да и защита в основном от бомжей и дачных мародеров, надеюсь они не додумаются до того что можно замкнуть шлейф 🙂 А до дачи мне ехать 5 минут, ну и на сборы 5 🙂
- Войдите на сайт для отправки комментариев
А зачем мне ключи таблетки?
У меня стоят герконы на окнах и дверях, при размыкании цепи поступает низкий уровень на один из входов Arduino.
В зависимости от того какая нога получает низкий уровень я знаю какая цепь нарушена.
Замки у меня везде механические, поэтому с ключами таблетками не очень понятно.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Можно и от одного, просто отдельно, не через стабилизатор контроллера.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Собираю сигнализацию на Arduino. Появился вопрос как лучше подключить датчики, в роли которых выступают герконы. Датчики удалены от Arduino на расстояние от 3х до 20ти метров. Подключение проводом КПВ-ВП 2, типа витой пары, только пара одна. В разрыв провода может быть включено несколько герконов последовательно, зависит от зоны охраны.
Как лучше подключить к Arduino? С опторазвязкой или напрямую к Arduino без опторазвязки?
При прямом подключении не будет ли ложных срабатываний от помех и наводок? Провода и силовые и сигнальные проложены в одном коробе. Если у кого есть опыт подключения поделитесь пожалуйста.
Опыт подключения: герконы на двух окнах и два геркона на входной двери (дверь и замок), витая пара, длины от 10-ти до 20-ти метров, в коробе присутствуют также 12В питания, Ethernet, другие сигнальные линии. Герконы подключены тупо к пинам Ардуино по схеме кнопки с подтяжкой на землю резистором 10кОм. Непрерывная работа в течение около двух лет. Ложных срабатываний нет, порты не горят, помех и наводок не наблюдается.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Опыт подключения: герконы на двух окнах и два геркона на входной двери (дверь и замок), витая пара, длины от 10-ти до 20-ти метров, в коробе присутствуют также 12В питания, Ethernet, другие сигнальные линии. Герконы подключены тупо к пинам Ардуино по схеме кнопки с подтяжкой на землю резистором 10кОм. Непрерывная работа в течение около двух лет. Ложных срабатываний нет, порты не горят, помех и наводок не наблюдается.
Спасибо за ответ. А силовые кабели идут в коробе? У меня не получится шиковать и деалть отдельно низковольтное от силового. Сам модуль будет стоять в вагончике, от него в сарай идут силовой кабель и витая пара. В сарае 2 окна и дверь на которых герконы. Но идет все в одном коробе с силовым кабелем. В режиме сигнализации из мощной нагрузки своей жизнью будет жить только водная станция, мощьность двигателя 600ВТ.
Сегодня решил всетаки вскрыть чудо китайской техники, стоит в вагончике уже 2 года. Я к стати ошибся что нет управления внешней нагрузкой, есть одно реле, управляется SMS командой. На оранжевый разъем выводятся как раз контакты реле и выводы для подключения внешних проводных датчиков в количестве 4шт. Никакой развязки на оптронах не видно.
Попробую пока подключить то что есть и посомтреть будут ли ложные срабатывания, если нет думаю тоже буду делать без развязки. Сейчас сигнализация работает с двумя беспроводными датчиками, один на двери другой датчик движения.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
А силовые кабели идут в коробе? У меня не получится шиковать и деалть отдельно низковольтное от силового. Сам модуль будет стоять в вагончике, от него в сарай идут силовой кабель и витая пара. В сарае 2 окна и дверь на которых герконы. Но идет все в одном коробе с силовым кабелем. В режиме сигнализации из мощной нагрузки своей жизнью будет жить только водная станция, мощьность двигателя 600ВТ.
В коробах у меня только вышеперечисленное, силовых линий нет. Кстати, не такой уж и силовой Ваш кабель, 600 Вт всего-то.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
В коробах у меня только вышеперечисленное, силовых линий нет. Кстати, не такой уж и силовой Ваш кабель, 600 Вт всего-то.
Ну это когда закрыто и в режиме сигнализации, а так там мастерская, до 2х киловат нагрузки есть. Как бы именно в режиме ожидания система не зависла.
А еще вопрос, какое автономное питание используете? У меня выбор между с винцово-кислотными аккумуляторами для бесперебойников и литий ионными 18650. Да и как заряжаете?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Да тут и обсуждать-то особо нечего, боитесь наводок и зависаний — сделайте опторазвязку, хотите попробовать напрямую герконы к пинам — попробуйте (переделать всегда сможете).
Про автономное питание не моя тема, у меня через UPS все питается.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Максимальную помехозащищенность в данном случае обеспечит вариант с опторазвязкой и питанием шлейфа от отдельного источника, не имеющего не только гальванической, но и емкостной связи с питанием контроллера (разные трансформаторы ). Далее идет вариант с оптронами и двумя источниками питания (или двумя стабилизаторами), имеющими общую точку. Один ИП для контроллера, другой — для шлейфа. Крайний случай — прямое соединие шлейфа с входами контроллера, подтянутыми к питанию резисторами порядка 10 кОм. Какой вариант устроит именно Вас, можно определить только практически. Если нужны максимальные «гарантии «, то первый вариант, если минимальные трудозатраты — то третий. Формальная мощность нагрузки в питающей сети мало сказывается на уровне помех. Гораздо важнее переходные процессы, коммутация нагрузки, особенно индуктивной. Искрящий соседский миксер даст на порядок больше помех, чем 2-х киловаттные ТЭНы (у ТЭНов потреление — чистый синус и помех, считай, вовсе нет кроме редких моментов включения/выключения). Что касается аккумуляторов, то все известные мне пожарно-охранные сигнализации питались от герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. Посмотрите линейку ИБП «СКАТ » фирмы «Бастион «. Мы их рассматривали в свое время под похожие задачи. Там решения и цены были адекватные. Если покупать ИБП «не айс «, то схему можно попробывать выпросить или плату ИБП без корпуса.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Спасибо за советы. У компании «Бастион» нашел такое решение на DIN рейку — https://bast.ru/products/ops/skat-li-ion.html Для автономного питания а шкафу самое то!
Схему на него думаю выпросить не получится :-), да и бессмысленно. так как пишут что делают управление ИБП на контролеерах PIC. Это еще и прошивка будет нужна.
Arduino как подключить геркон на размыкание
Модуль с герконом (рисунок 1), входящий в состав ARDUINO SENSOR KIT, предназначен для контроля работы различных механизмов. Модуль реагирует на постоянное магнитное поле создаваемое расположенным вплотную небольшим магнитом. Чувствительный элементом модуля является расположенный на торце платы геркон — электромеханическое устройство, состоящее из пружинящих контактов, выполненных из ферромагнетиков, запаянных в герметичное стекло. При наличии рядом постоянного либо электрического магнита контакты геркона соединяются друг с другом, при этом на выходе датчика появляется сигнал, а на плате загорается светодиод-индикатор.
Рисунок 1 — Модуль с герконом Arduino.
Модуль датчика состоит из платы, на которой смонтированы 4 порта подключения к плате Arduino, геркон, подстрочный резистор и двойной компаратор (LM393). Данный датчик может отправлять как цифровой, так и аналоговый сигнал. Регулятором чувствительности (переменным резистором) можно настраивать чувствительность датчика. При этом цифровой выход выдаёт логический ноль если магнитного поля нет и логическую единицу, если на геркон воздействует магнитное или электромагнитное поле, а на аналоговом выходе, в случаи наличия магнитного поля, напряжение стремится к нулю, а при его отсутствии – к 5В (аналоговый выход можно настроить подстроечным резистором). Технические характеристики модуля с герконом представлены в таблице.
Таблица – Технические характеристики модуля с герконом Arduino.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение | от 3.3 В до 5 В |
| Дальность срабатывания геркона | от 10 мм до 20 мм |
| Рабочая температура | от 0 °C до 70 °C |
| Габаритные размеры | 45 мм x 20 мм x 12 мм |
Подключение модуля с герконом
Распиновка модуля с герконом представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Распиновка модуля с герконом Arduino.
Для его подключения потребуются:
- плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- провода типа «папа-мама»;
- модуль с герконом;
- USB кабель для подключения платы Arduino к персональному компьютеру с установленной средой Arduino IDE.
Схема подключения модуля с герконом к плате Arduino представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Подключение модуля с герконом к Arduino UNO.
Схемы подключения модуля с герконом к микроконтроллерам Arduino Uno, Arduino Nano или Arduino Mega принципиально ничем не отличаются.
Подключается модуль с герконом к Arduino Uno следующим образом:
- GND — GND;
- VCC — 5V;
- AO, аналоговый выход – к пину A0;
- DO, цифровой выход – к пину 2.
Как правило к плате Arduino подключается один из выходов AO или DO.
После сборки электрической схемы, необходимо загрузить управляющую программу (скетч) в микроконтроллер. Затем можно открыть монитор порта и понаблюдать за получаемыми модулем с герконом значениями.
Применение
Модуль с герконом можно использовать при создании сигнализации в качестве датчика открытия двери или окна (геркон располагается на неподвижной части двери или окна, а магнит на подвижной). Так же модуль может использоваться для определения положения объектов относительно друг друга, например, один из возможных способов его использования — в качестве датчика скорости и каденса в велокомпьютере.