1、 振动开关简介 #
震动开关,正确的名称应该称为震动传感器,也就是在感应震动力大小将感应结果传递到电路装置,并使电路启动工作的电子开关。
震动开关从机械结构上,一般分为滚珠类和弹簧类。滚珠类的震动传感器见下图内部一般为金属球或圆柱形的金属导体,当发生震动或角度偏转时,内部的金属球或金属导体会相互碰撞,从而使外部引出电极发生闭合或断开的状态变化,这种电路检测这种开关量的变化,就可以控制电路发出相应响应。当滚珠与c端导体接触时,开关闭合,滚珠远离c端靠向a端时,开关断开。
滚珠类的震动开关根据触点类型又分为常闭型和常开型,常闭型的震动开关在水平状态时,其外部引脚呈现闭合状态,当受到外部震动或发生角度偏转时会逐渐变为断开状态;常开型震动开关的状态与之相反。
弹簧类震动开关内含轻质弹簧,当受到外部震动时,弹簧会随之发生摆动,从而接触另一个电极。按照结构可分为下图两种:前一种弹簧振动开关外壳为绝缘体,包裹轻质弹簧和中心金属导电脚,晃动此开关,轻质弹簧摆动并与内芯—中心金属导电脚接触,从而产生闭合电路,后者外壳为导电体,弹簧摆动接触外壳从而联通电路,产生信号。
本课振动传感器结构如下图所示,没有振动时,振动轴呈静止状态,导针a与导针b两端联通,当有振动时,振动轴运动,导针a与b会在某个瞬间断开,从而实现振动触发的做用。
振动传感器外形见下图
2、 互动思考:振动开关传感器的应用 #
我国是滚珠开关的消费大国,在电子玩具、医疗电子产品、车载音响、自动化控制系统、检测测量设备、汽车交通运输等有广泛的应用。 作为滚珠最主要的应用领域,玩具行业、家用电器行业在我国得到了长足的发展。滚珠开关由于体积小重量轻在本领域得到广泛的应用如:数码相框的旋转屏幕,手机重力感应、防盗器材、智能化系统。但滚珠开关也有它不足的地方,有角度限制,要有一定的角度才能使滚珠开关触发。因此还是有一部分用水银开关,滚珠开关的需求量一直呈上升趋势,市场前景看好。 我国滚珠开关形成大批量生产的时间是在数码消费产品,尤其是手机产业,数码相框等电子消费产品飞速发展的时期,不久的将来滚珠开关将是接插元件中主要产品之一,还适合于各类小家电、彩电、台式计算机、组合音响、DVD、办公设备、通信设备、电子乐器、医疗
电子设备、数控机床、自动化控制设备等应用。 滚珠开关产品生产单位的分布较广,各地区均能设计生产,目前,按钮开关在技术上日趋成熟,产品价格极具市场竞争力,相当部分规格产品具有价格优势和高可靠性能产品可以满足海内外客商的配套需求,出口产品可以满足RoHS指令要求。如今这类产品生产企业主要集中广东珠三角地区。
3、 所需元件清单 #
Arduino Uno主板
USB数据线
双色LED模块
振动开关按键模块
面包板
9V电池
杜邦导线
4、 动手实验
#
在Arduino Uno控制器电路板上已经在D13处集成了LED灯,每当D13收到低电平,边上的黄色的LED灯就会被点亮,使用振动开关,连接正确的电路,当摇晃振动开关传感器时,D13处LED灯亮起。
A实验接线图
B实验程序图
5、 拓展训练 #
实验2:如何使用本例振动开关传感器和双色LED灯制作振动变色告警装置电路