SW 420 Vibrationssensor-Modul: Umfassender Leitfaden für Arduino & Sicherheitsanwendungen

Die Erkennung von Vibrationen ist in vielen Sicherheitsanwendungen wie Diebstahlalarmen unverzichtbar. Auch bei der Detektion natürlicher Phänomene wie Erdbeben spielt sie eine wichtige Rolle. Das SW 420 Modul für Vibrations- und Neigungssensoren ist daher ein essenzielles elektronisches Bauteil für einfache wie auch komplexe Projekte. In diesem Tutorial erhalten Sie einen praxisnahen Überblick.

Was ist das SW 420?

Abb. 1: Normalerweise geschlossener Vibrationssensor für Arduino und Alarmsysteme.

Es handelt sich um ein digitales Vibrationssensor-Modul, das einen SW-420 Vibrationssensor und einen LM393 Komparator-IC vereint. Das kostengünstige Modul verfügt zudem über ein 10 kΩ Potentiometer, mit dem die Empfindlichkeit justiert werden kann.

Der LM393 Spannungskomparator sorgt für einen sauberen digitalen Ausgang. Er vergleicht das Eingangssignal des Vibrationssensors mit einem einstellbaren Schwellwert und schaltet bei Erschütterung auf High-Pegel. In Ruhelage bleibt der Komparator auf Low-Pegel.

Dank der einfachen Handhabung eignet sich das Modul sowohl für DIY-Einsteigerprojekte als auch für anspruchsvolle Detektionsaufgaben.

Pin-Belegung des SW 420

Pin-Name	Funktion
Vcc	Versorgungsspannung (5 V)
GND	Masseanschluss
DO	Digitaler Ausgang

Merkmale und technische Daten

Abb. 2: Das Vibrationssensor-Modul ist sehr kompakt.

1. Günstig, leicht verfügbar und klein.
2. Betriebsspannung 3,3 – 5 V DC.
3. Stromaufnahme ca. 15 mA; integrierte LEDs für Power und Signal.
4. Befestigungslöcher für einfache Montage.
5. Problemlose Anbindung an Mikrocontroller oder digitale/analoge ICs.

Zusätzlich gibt es die Grove – Vibration Sensor Variante mit folgenden Erweiterungen:

1. Nicht-richtungsabhängig, hohe Empfindlichkeit, erkennt schwache Vibrationen.
2. Wasserdicht, schnelle Reaktion auf Neigung/Vibration.
3. Digitales Interface mit Druckwiderstand.
4. Abmessungen 140 × 85 × 10 mm, Gewicht 10 g.

Funktionsprinzip

Abb. 3: Darstellung einer Vibrationspuls-Welle.

Das Modul arbeitet als Schalter, der einen elektrischen Kontakt öffnet und schließt. Im Ruhezustand ist der Kontakt geschlossen (leitend). Bei Vibration öffnet sich der Kontakt, der Widerstand steigt, ein Impuls wird erzeugt, vom LM393 digitalisiert und als digitales Signal ausgegeben.

Anbindung an Arduino

Abb. 4: Anschluss an einen Arduino UNO.

Ziel: Eine LED soll bei erkannter Vibration leuchten. Verdrahtung:

1. Vcc des Moduls an 3,3 V oder 5 V des Arduino.
2. GND des Moduls an GND des Arduino.
3. DO des Moduls an einen digitalen Pin des Arduino (z. B. A5).

Vibrationssensor-Modul	Arduino Uno
Vcc	5 V
GND	GND (schwarz)
DO	A5 (grün)

LED-Anschluss:

Arduino Uno	LED
D13	Anode
GND	Kathode

Arduino-Code

Der folgende Code steuert das Modul. Er wurde in der Eclipse IDE mit Arduino-Erweiterung geschrieben; in der nativen Arduino IDE entfällt der Include Arduino.h.

Abb. 5: Arduino-Code.

Code-Erklärung

Der Header Arduino.h ist nur in Eclipse nötig. In der Arduino IDE entfällt er. Der Code liest den digitalen Eingang, schaltet die LED und gibt Statusmeldungen aus.

Anwendungsbereiche

Abb. 6: Einsatz in Einbruchmeldeanlagen.

1. Alarmsysteme (Erdbeben-, Motorrad-, Diebstahlalarm)
2. Smart-Car-Anwendungen
3. Vibrationsüberwachung
4. Schockauslösung, Game-Controller
5. Objekterkennung

Fazit

Das SW 420 Modul ist eine Schlüsselkomponente für Vibrationsdetektion, einfach zu bedienen und mikrokontrollerfreundlich. Bei Fragen stehen wir gerne zur Verfügung.