SENSORS/ACTUATORS

라즈베리 파이 SW-420 진동 센서

SW-420 진동 센서 모듈은 부착된 물체의 충격, 두드림, 흔들림을 감지할 수 있습니다. 누군가 문을 건드리면 반응하는 침입 경보기, 거칠게 다뤄졌는지 알려주는 소포, 비정상적인 흔들림을 알려야 하는 기계 같은 프로젝트에 유용합니다.

이 튜토리얼에서는 라즈베리 파이와 SW-420 진동 센서를 사용하여 진동을 감지하는 방법을 안내합니다. 다음 내용을 살펴보겠습니다:

SW-420 진동 센서를 라즈베리 파이에 배선하는 방법
SW-420 진동 센서를 사용하여 진동을 감지하도록 라즈베리 파이를 프로그래밍하는 방법.

이것이 동작하면, 진동이 감지될 때마다 LED를 켜거나, 부저를 울리거나, 릴레이로 제어되는 조명을 켜도록 코드를 확장할 수 있습니다.

준비물

1	×	라즈베리 파이 5	쿠팡 \| 아마존
1	×	SW-420 Vibration Sensor Module	아마존
1	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 라즈베리 파이용 스크루 터미널 블록 쉴드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 라즈베리 파이 프로토타이핑 베이스 플레이트 & 브레드보드 키트	아마존

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SW-420 진동 센서에 대하여

SW-420 진동 센서 모듈은 충격과 흔들림에 반응합니다. 모듈 안에는 금속 접점 가까이에 놓인 작은 스프링 방식의 진동 스위치가 있습니다. 보드에 있는 LM393 비교기가 그 스위치를 감시하여 모든 흔들림을 깨끗한 디지털 신호로 바꾸고, 보드의 가변 저항으로 출력이 동작하기 전에 흔들림이 얼마나 강해야 하는지 설정할 수 있습니다.

핀아웃

SW-420 진동 센서에는 세 개의 핀이 있습니다:

VCC 핀: 전원(3.3V ~ 5V)에 연결해야 합니다
GND 핀: 접지(0V)에 연결해야 합니다
DO 핀: 출력 핀입니다. 모든 것이 정지해 있는 동안에는 LOW이고, 진동이나 충격이 감지되는 즉시 HIGH가 됩니다. 이 핀은 라즈베리 파이의 입력 핀에 연결해야 합니다.

image source: diyables.io

SW-420 진동 센서 모듈에는 두 개의 LED 표시등이 있습니다:

하나의 LED는 전원 상태를 표시합니다.
다른 LED는 트리거 상태를 표시하며, DO 핀이 HIGH가 될 때마다 켜집니다.

작동 원리

센서의 출력 핀은 다음과 같이 동작합니다:

모듈이 가만히 있는 동안에는 스프링 스위치가 열린 상태로 유지되고 출력 핀은 LOW를 읽습니다.
진동이나 충격이 스프링 스위치를 흔들면 접점이 닿고 출력 핀은 HIGH가 됩니다.

배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

배선 구성을 간단하고 체계적으로 만들기 위해, Raspberry Pi용 스크루 터미널 블록 실드 사용을 권장합니다. 이 실드는 아래와 같이 더욱 안정적이고 관리하기 쉬운 연결을 제공합니다:

SW-420 진동 센서 프로그래밍 방법

GPIO.setup() 함수를 사용하여 라즈베리 파이 핀을 디지털 입력으로 설정합니다.

GPIO.setup(SENSOR_PIN, GPIO.IN)

GPIO.input() 함수를 사용하여 라즈베리 파이 핀의 현재 상태를 읽습니다.

vibration_state = GPIO.input(SENSOR_PIN)

라즈베리 파이 코드 - 진동 감지

빠른 단계

파이에 Raspbian 또는 라즈베리 파이와 호환되는 다른 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
라즈베리 파이가 PC와 같은 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
라이브러리를 설치해야 하는 경우 라즈베리 파이가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
라즈베리 파이를 처음 사용한다면 라즈베리 파이 - 소프트웨어 설치을 참고하세요.
Linux와 macOS에서는 내장 SSH 클라이언트를, Windows에서는 PuTTY를 사용하여 SSH로 PC를 라즈베리 파이에 연결하세요. SSH로 PC를 라즈베리 파이에 연결하는 방법을 참고하세요.
RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 설치되어 있지 않다면 다음 명령으로 설치하세요:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

파이썬 스크립트 파일 vibration_sensor.py를 만들고 다음 코드를 추가하세요:

/* * 이 라즈베리 파이 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 라즈베리 파이 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-sw-420-vibration-sensor */ import RPi.GPIO as GPIO from time import sleep # Set the Raspberry Pi GPIO pin number where the SW-420 vibration sensor is connected SENSOR_PIN = 7 # Set the GPIO mode and configure the vibration sensor pin as INPUT GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(SENSOR_PIN, GPIO.IN) # Initialize the previous state variable with the current state prev_vibration_state = GPIO.input(SENSOR_PIN) try: while True: # Read the current state of the vibration sensor vibration_state = GPIO.input(SENSOR_PIN) # Check for a state change (LOW to HIGH or HIGH to LOW) if vibration_state != prev_vibration_state: if vibration_state == GPIO.HIGH: print("Vibration detected!") else: print("Vibration stopped!") # Update the previous state variable prev_vibration_state = vibration_state # Add a small delay to prevent continuous readings sleep(0.1) except KeyboardInterrupt: # Clean up GPIO settings when Ctrl+C is pressed GPIO.cleanup() print("\nExiting the program.")

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 파이썬 스크립트를 실행하세요:

python3 vibration_sensor.py

SW-420 센서를 몇 번 두드리거나 흔들어 보세요.
터미널에서 결과를 확인하세요.

PuTTY - Raspberry Pi

Vibration detected! Vibration stopped! Vibration detected! Vibration stopped!

스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프로 계속 실행됩니다.

여기서부터 진동이 감지될 때마다 LED를 깜빡이거나, 부저를 울리거나, 릴레이로 제어되는 조명을 켜도록 코드를 수정할 수 있습니다. 자세한 설명과 더 많은 정보는 이 가이드 끝에 있는 튜토리얼을 참고하세요.

문제 해결

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

민감도 조절: 보드의 가변 저항을 돌려 출력이 동작하는 데 필요한 흔들림의 정도를 높이거나 낮추세요.
주변 진동으로부터 분리: 모듈을 단단히 고정하고, 잘못된 트리거를 일으킬 수 있는 모터, 팬, 사람의 발걸음에서 멀리 두세요.
배선 확인: VCC, GND, DO 핀이 올바르게 연결되어 있는지 확인하세요.
전원 공급 확인: 일정한 측정값을 얻기 위해 전원 공급이 안정적이고 전기적 잡음이 없는지 확인하세요.

이 단계를 따르면 SW-420 진동 센서의 잠재적인 문제를 해결할 수 있을 것입니다.

동영상

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