SENSORS/ACTUATORS

ESP32 SW-420 진동 센서 (MicroPython)

이 튜토리얼에서는 MicroPython을 실행하는 ESP32에 SW-420 진동 센서를 연결하여, 여러분의 프로젝트에서 충격과 진동을 감지하는 방법을 보여 드립니다. 다음 내용을 배우게 됩니다:

SW-420 진동 센서 모듈을 ESP32에 배선하는 방법
SW-420 센서에서 오는 진동이나 충격 이벤트를 ESP32가 보고하도록 MicroPython 코드를 작성하는 방법

동작을 확인했다면, 같은 코드를 바탕으로 진동이 감지될 때마다 부저를 울리거나, LED를 깜빡이거나, 알림을 보내도록 확장할 수 있습니다.

필요한 하드웨어

1	×	38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Narrow	쿠팡 \| 아마존
1	×	(또는) 38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide	쿠팡 \| 아마존
1	×	(또는) 30-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide	아마존
1	×	(또는) ESP32 Uno-form board	아마존
1	×	(또는) ESP32 S3 Uno-form board	아마존
1	×	USB 케이블 타입-A to 타입-C (USB-A PC용)	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 케이블 타입-C to 타입-C (USB-C PC용)	아마존
1	×	SW-420 Vibration Sensor Module	아마존
1	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) ESP32용 스크루 터미널 확장 보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) Breakout Expansion Board for ESP32	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) ESP32용 전원 분배기	쿠팡 \| 아마존

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SW-420 진동 센서에 대하여

SW-420 진동 센서 모듈은 부착된 물체의 두드림, 부딪힘, 흔들림을 알아차려야 할 때 유용합니다. 모듈 내부에는 작은 스프링 방식의 스위치가 금속 접점 가까이에 떠 있습니다. 보드의 LM393 비교기가 이 스위치를 계속 감시하다가, 진동이나 충격이 스위치를 건드리는 순간 깔끔한 디지털 신호를 출력합니다. 보드의 작은 가변저항으로 출력이 동작하기까지 얼마나 흔들려야 하는지를 정확하게 조정할 수 있습니다.

핀아웃

SW-420 진동 센서 모듈에는 세 개의 핀이 있습니다:

VCC 핀: VCC(3.3볼트 ~ 5볼트)에 연결합니다
GND 핀: GND(0볼트)에 연결합니다
DO 핀: 이 출력 핀은 정지 상태에서는 LOW를 유지하다가, 진동이나 충격이 감지되는 순간 HIGH로 바뀝니다. ESP32의 입력 핀에 연결합니다.

image source: diyables.io

모듈에는 LED도 두 개 달려 있습니다.

한 LED는 보드에 전원이 들어왔는지 확인해 줍니다
다른 LED는 DO 핀이 HIGH가 될 때마다, 즉 진동이 감지될 때마다 켜집니다

작동 원리

덮개 아래에는 고정 접점 옆에 작은 스프링 스위치가 놓여 있습니다.

모듈이 정지해 있는 동안에는 스프링이 접점에 닿지 않으므로 출력 핀은 LOW로 읽힙니다.
진동이나 충격으로 스프링이 접점에 닿으면 비교기가 출력 핀을 HIGH로 만듭니다.
보드의 가변저항을 돌리면 스위치가 동작하는 데 필요한 흔들림의 정도를 높이거나 낮출 수 있어, 가벼운 두드림부터 강한 충격까지 조정할 수 있습니다.

배선도

브레드보드를 사용하여 ESP32와 SW-420 진동 센서를 배선하는 방법

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

스크류 터미널 블록 브레이크아웃 보드를 사용하여 ESP32와 SW-420 진동 센서를 배선하는 방법

SW-420 진동 센서 프로그래밍 방법

ESP32 핀을 디지털 입력으로 설정합니다.

sensor_pin = Pin(SENSOR_PIN, Pin.IN)

ESP32에서 해당 핀의 현재 상태를 읽습니다.

vibration_state = sensor_pin.value()

ESP32 MicroPython 코드 - 진동 감지

/* * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-sw-420-vibration-sensor */ from machine import Pin import time SENSOR_PIN = 18 # The ESP32 pin GPIO18 connected to DO pin of the SW-420 vibration sensor prev_vibration_state = 0 # the previous state from the input pin vibration_state = 0 # the current reading from the input pin # Initialize the sensor pin as an input sensor_pin = Pin(SENSOR_PIN, Pin.IN) # Main loop while True: # Read the state of the input pin vibration_state = sensor_pin.value() if prev_vibration_state == 0 and vibration_state == 1: print("Vibration detected!") elif prev_vibration_state == 1 and vibration_state == 0: print("Vibration stopped") # Save the last state prev_vibration_state = vibration_state time.sleep(0.1) # Delay for 100 milliseconds

빠른 단계

Thonny IDE를 통해 ESP32에서 MicroPython 스크립트를 실행하려면 다음 단계를 따르세요:

아직 설치하지 않았다면 컴퓨터에 Thonny IDE를 설치하세요.
ESP32 보드에 MicroPython 펌웨어가 이미 플래시되어 있는지 확인하세요.
ESP32에서 MicroPython을 처음 사용하시나요? 계속하기 전에 ESP32 마이크로파이썬 - 시작하기 가이드를 먼저 따라 해 보세요.
위의 배선도에 따라 SW-420 진동 센서를 ESP32에 배선하세요.
USB 케이블로 ESP32를 컴퓨터에 연결하세요.
Thonny IDE를 실행하세요.
Thonny에서 Tools Options로 이동하세요.
Interpreter 탭에서 드롭다운 메뉴의 MicroPython (ESP32)를 선택하세요.
올바른 포트가 선택되어 있는지 확인하세요. Thonny는 보통 자동으로 찾지만, 수동으로 선택해야 할 수도 있습니다(Windows에서는 COM12, Linux에서는 /dev/ttyACM0 등).
아래 MicroPython 코드를 복사하여 Thonny 편집기에 붙여넣으세요.
스크립트를 ESP32에 저장하세요:

Save 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S를 누릅니다.
저장 대화상자에서 MicroPython device를 선택합니다.
파일 이름을 main.py로 지정합니다.

초록색 Run 버튼을 누르거나 F5 키를 눌러 스크립트를 시작하세요.
SW-420 센서를 두드리거나 흔들어 감지할 진동을 주세요.
Thonny 하단의 Shell 창에 출력되는 메시지를 확인하세요.

Shell x

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT

MPY: soft reboot Vibration detected! Vibration stopped Vibration detected! Vibration stopped

MicroPython (ESP32) • CP2102 USB To UART Bridge Controller @ COM12 ≡

문제 해결

SW-420 진동 센서가 예상대로 동작하지 않으면 다음 단계를 시도해 보세요:

감도 조정: 보드의 가변저항을 돌려 센서의 감도를 높이거나 낮춘 다음, 가볍게 두드려 보고 조금 더 세게 두드려 다시 테스트하세요.
주변 진동으로부터 분리: 주변 잡음으로 동작하지 않도록 센서를 단단히 고정하고, 모터, 팬, 또는 스스로 흔들리는 표면에서 멀리 두세요.
배선 확인: VCC, GND, DO 핀이 올바르고 단단하게 연결되어 있는지 확인하세요.
전원 확인: 전압 강하가 불규칙한 읽기 값을 일으킬 수 있으므로, ESP32에 안정적인 전원이 공급되는지 확인하세요.

동영상

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