Table of contents
Vjerojatno ste danas koristili mikro prekidač, a da to niste ni primijetili.
Skriveni su u računalnim miševima, uređajima, 3D pisačima, prodajnim automatima, senzorima za vrata, sigurnosnim mehanizmima i mnogim drugim malim elektroničkim uređajima.
Mikro prekidač je mali mehanički prekidač koji mijenja svoje električno stanje kada se pritisne. Jednostavnim riječima, pomaže elektroničkom uređaju da otkrije da se dogodilo nešto fizičko.
To ga čini jednom od najkorisnijih komponenti za početnike u učenju elektronike. Dovoljno je jednostavan za brzo razumijevanje, ali dovoljno praktičan da se pojavi u stvarnim projektima, od osnovnih LED krugova do uređaja kompatibilnih s Arduinom, brojača, alarma, robotskih branika i senzora za pametne kuće.
U ovom vodiču objasnit ćemo što je mikro prekidač, kako radi, što znače COM, NO i NC te kako možete koristiti mikro prekidače u početničkim projektima elektronike.
Što je mikro prekidač?
Mikro prekidač je mali mehanički prekidač koji mijenja svoje električno stanje kada se pritisne, gurne ili aktivira pokretom. Obično ima mali gumb, polugu ili aktuator koji reagira kada ga nešto dotakne.
Zamislite ga kao maleni senzor da/ne.
Jesu li se vrata otvorila? Je li robot stigao do zida? Je li gumb pritisnut? Je li pokretni dio stigao do kraja svog puta?
Zato se mikro prekidači često koriste za otkrivanje položaja, kretanja, pritiska ili kontakta u elektroničkim uređajima.
Kako radi mikro prekidač?
Mikro prekidač radi pretvarajući mali fizički pokret u električni signal.
Kada nešto pritisne aktuator, kontakti unutar prekidača se pomiču. To ili otvara ili zatvara strujni krug. Mikrokontroler, pločica, LED dioda, zujalica, motor ili drugi povezani uređaj tada mogu reagirati na tu promjenu.
Objekt pritisne prekidač > Unutarnji kontakt mijenja položaj > Krug se otvara ili zatvara > Povezani uređaj reagira
Mnogi mikro prekidači koriste mehanizam brzog djelovanja. To znači da kontakti brzo mijenjaju stanje nakon što se primijeni dovoljan pritisak, umjesto da se pomiču sporo ili labavo. To brzo "škljocanje" čini prekidač pouzdanijim i daje mikro prekidačima njihov poznati osjećaj klika.
Kako koristiti mikro prekidač s Arduinom
Korištenje mikro prekidača s pločicom kompatibilnom s Arduinom jedan je od najlakših načina za učenje kako rade digitalni ulazi. Prekidač ne mjeri vrijednost poput senzora temperature. Umjesto toga, pločici daje jednostavan signal: pritisnuto ili nije pritisnuto.
Za većinu početničkih projekata možete spojiti mikro prekidač na digitalni ulazni pin i koristiti interni pull-up otpornik pločice.
Osnovna postavka izgleda ovako:
Mikro prekidač COM - GND
Mikro prekidač NO - Digitalni ulazni pin
U ovoj postavci, ulazni pin očitava jedno stanje kada prekidač nije pritisnut i mijenja se kada je prekidač pritisnut. Tu promjenu zatim možete koristiti za uključivanje LED diode, aktiviranje zujalice, brojanje objekta, zaustavljanje motora ili slanje signala drugom dijelu vašeg projekta.
Pritisnut mikro prekidač
↓
Pločica kompatibilna s Arduinom detektira promjenu ulaza
↓
Kod reagira
↓
Ažurira se LED, zujalica, motor, zaslon ili brojač
Na primjer, jednostavan detektor vrata mogao bi uključiti LED diodu kada se kutija otvori. Robotski branik mogao bi zaustaviti motore kada prekidač udari u prepreku. Mali brojač mogao bi povećati broj svaki put kada objekt pritisne prekidač.
Pločica za početnike kompatibilna s Arduinom, kao što je Dasduino Core, dobro odgovara ovoj vrsti projekta jer se fokusira na učenje ulaza, izlaza i jednostavne logike.
Ako želite vođeniju početnu točku, komplet za učenje obično je lakši od kupnje nasumičnih komponenti zasebno. Daje vam pločicu, osnovne dijelove i strukturiraniji put za učenje kako prekidači, LED diode, otpornici i jednostavni krugovi rade zajedno.
Projekt možete učiniti korisnijim dodavanjem zaslona. Na primjer, umjesto da samo uključite LED diodu, mogli biste prikazati koliko je puta prekidač pritisnut, prikazati jesu li vrata otvorena ili zatvorena ili stvoriti jednostavan izbornik kojim se upravlja fizičkim ulazom.
Za povezane projekte možete koristiti pločicu s bežičnom povezanošću. Mikro prekidač spojen na pločicu temeljenu na ESP32 može postati pametni senzor za vrata, obavijest za poštanski sandučić, alarm za ladice ili ulazni uređaj za pametnu kuću.
Ideje za početničke projekte s mikro prekidačem
Kada shvatite osnovnu ideju iza mikro prekidača, najbolji način za učenje je izgraditi nešto malo s njim. Mikro prekidač može detektirati jednostavnu fizičku radnju, ali ta radnja može pokrenuti sve vrste izlaza: LED diodu, zujalicu, brojač, motor, zaslon ili automatizaciju pametne kuće.
Evo nekoliko ideja za početničke projekte koje možete izgraditi oko mikro prekidača.
1. Detektor otvorenih vrata
Detektor otvorenih vrata jedan je od najjednostavnijih projekata s mikro prekidačem. Postavite prekidač tako da ga vrata, ladica, kutija ili ormar pritisnu kada su zatvoreni. Kada se vrata otvore, prekidač mijenja stanje i vaša pločica to može detektirati.
Započnite jednostavno uključivanjem LED diode kada se vrata otvore. Kada to radi, možete dodati zujalicu, prikazati statusnu poruku ili poslati signal sustavu pametne kuće.
Osnovni postupak:
-
Postavite mikro prekidač tako da ga vrata mogu pritisnuti
-
Spojite COM na GND i NO ili NC na digitalni ulazni pin
-
Očitajte stanje prekidača u kodu
-
Uključite LED diodu, zujalicu ili statusnu poruku kada se stanje promijeni.
Za prvu verziju dovoljna je jednostavna pločica kompatibilna s Arduinom.
Za povezanu verziju možete koristiti pločicu temeljenu na ESP32 i pretvoriti je u pametni senzor za vrata, ladice ili poštanski sandučić.
2. Senzor branika robota
Mikro prekidač izvrsno funkcionira kao senzor branika za male robote. Pričvrstite jedan ili dva prekidača na prednji dio robota tako da se pritisnu kada robot udari u prepreku.
Osnovna ideja je jednostavna: kada se prekidač pritisne, robot se zaustavlja, kreće unatrag ili se okreće u drugom smjeru. To uči djecu i početnike kako roboti reagiraju na fizički svijet.
Osnovni postupak:
-
Pričvrstite mikro prekidač na prednji dio robota
-
Spojite prekidač na digitalni ulaz
-
Spojite motore putem motornog drivera
-
Napišite kod koji provjerava je li prekidač pritisnut
-
Zaustavite ili preokrenite motore kada se branik aktivira
Za ovu vrstu projekta možete kombinirati razvojnu pločicu s motornim driverom i malim DC motorima ili servomotorima.
Ako robot koristi servo pokret umjesto DC motora, mali servo motor također dobro odgovara.
3. Jednostavan alarmni sustav
Mikro prekidač može djelovati kao okidač za vrlo jednostavan alarm. Možete ga postaviti na kutiju, ormar, prozor ili vrata. Kada prekidač promijeni stanje, pločica uključuje zujalicu, treperi LED diodu ili prikazuje poruku upozorenja.
Ovo je sjajan početnički projekt jer je logika lako razumljiva: ako se prekidač aktivira, aktivirajte alarm.
Osnovni postupak koji možete slijediti:
-
Postavite mikro prekidač tamo gdje treba detektirati kretanje
-
Spojite prekidač na svoju pločicu
-
Dodajte LED diodu ili zujalicu kao izlaz
-
Napišite jednostavan if uvjet koji provjerava stanje prekidača
-
Uključite alarmni izlaz kada se prekidač aktivira
Početnički komplet je ovdje koristan jer vam pruža osnovne dijelove potrebne za učenje ulaza i izlaza.
Alarm možete učiniti vizualno privlačnijim prikazivanjem trenutnog statusa na malom LCD zaslonu.
4. Brojač objekata s zaslonom
Mikro prekidač može brojati fizičke radnje. Na primjer, svaki put kada lopta prođe, otvori se ladica, pomakne se poluga ili mali objekt pritisne prekidač, vaš kod može dodati jedan brojaču.
Ovo je koristan projekt za učenje varijabli, digitalnih ulaza i zaslona. Također se čini praktičnijim od samo uključivanja i isključivanja LED diode.
Osnovni postupak:
-
Postavite mikro prekidač tako da ga objekt može pritisnuti
-
Spojite ga na digitalni ulazni pin
-
Stvorite varijablu brojača u kodu
-
Povećajte brojač kada se prekidač pritisne
-
Prikažite rezultat na zaslonu
Za jednostavnu verziju koristite LCD zaslon.
Za profinjeniji brojač male snage, mogli biste prikazati broj na malom e-papirnom zaslonu. To posebno dobro funkcionira ako se broj mijenja samo povremeno, jer e-papir ostaje čitljiv bez stalnog trošenja energije.
5. Krajnji prekidač za pokretne dijelove
Mikro prekidači se često koriste kao krajnji prekidači u strojevima i pokretnim mehanizmima. Prekidač obavještava kontroler kada je pokretni dio dosegao kraj svog putovanja.
Ova ideja se pojavljuje u 3D pisačima, CNC strojevima, robotskim rukama, kliznim vratima i automatiziranim mehanizmima. Za početničku verziju možete izgraditi malu kliznu platformu ili rotirajuću ruku i koristiti prekidač za zaustavljanje kretanja na kraju.
Osnovni postupak:
-
Postavite mikro prekidač na kraj putanje kretanja
-
Spojite prekidač na digitalni ulaz.
-
Spojite motor ili servo na svoju pločicu
-
Pomaknite mehanizam dok se prekidač ne pritisne
-
Zaustavite ili preokrenite kretanje kada se prekidač aktivira
Ovo je sjajan projekt za učenje kako elektronika i mehanika rade zajedno jer vam pruža oboje.
6. Pametni obavještavač poštanskog sandučića
Mikro prekidač može detektirati kada se vrata poštanskog sandučića otvore. Kada se vrata otvore, prekidač mijenja stanje i vaša pločica može zabilježiti događaj ili poslati obavijest.
Najjednostavnija verzija može uključiti LED diodu unutar kuće. Naprednija verzija može koristiti Wi-Fi za slanje poruke na nadzornu ploču ili platformu pametne kuće.
Osnovni postupak:
-
Postavite mikro prekidač unutar vrata poštanskog sandučića
-
Spojite ga na bežičnu razvojnu pločicu
-
Detektirajte kada se vrata otvore
-
Pošaljite obavijest ili ažurirajte nadzornu ploču
-
Po želji prikažite vrijeme zadnjeg otvaranja na zaslonu
Za povezani obavještavač poštanskog sandučića, pločica temeljena na ESP32 je snažan izbor.
Ako želite prikazati status poštanskog sandučića negdje u kući, e-papirna nadzorna ploča može prikazati jednostavnu poruku poput „Pošta dostavljena“ ili „Poštanski sandučić zadnji put otvoren u 14:30“.
7. Statusna nadzorna ploča s e-papirom
Mikro prekidač može postati dio većeg projekta nadzorne ploče. Umjesto da reagirate samo LED diodom, status prekidača možete prikazati na e-papirnom zaslonu.
Na primjer, mogli biste izgraditi malu nadzornu ploču koja prikazuje:
-
Vrata otvorena ili zatvorena
-
Poštanski sandučić otvoren
-
Status ladice
-
Dostignuta krajnja točka stroja
-
Broj puta pritisnut prekidač
-
Vrijeme zadnjeg okidanja
Osnovni postupak:
-
Spojite jedan ili više mikro prekidača na pločicu
-
Očitajte njihova stanja u kodu
-
Formatirajte status kao jednostavan tekst ili ikone
-
Prikažite rezultat na e-papirnom zaslonu
-
Osvježite zaslon samo kada se status promijeni
Ovdje su Inkplate zasloni posebno korisni. Statusna nadzorna ploča ne mora se ažurirati svake sekunde, ali bi trebala biti vidljiva cijeli dan. E-papir je idealan za to jer ostaje čitljiv čak i kada se sadržaj ne osvježava aktivno.
Za kompaktan prikaz statusa koristite:
Za nadzornu ploču sobe, radionice ili učionice koristite veći Inkplate zaslon:
Za projekte gdje je dodirna interakcija korisna, kao što je resetiranje brojača ili prebacivanje prikaza nadzorne ploče, Inkplate 6FLICK je bolji izbor.
Objašnjeni priključci mikro prekidača: COM, NO i NC
Većina mikro prekidača ima tri priključka: COM, NO i NC. Ove oznake govore vam kako se prekidač ponaša kada nije pritisnut i što se mijenja kada se aktivira aktuator.
„Normalno“ jednostavno znači zadano stanje prekidača kada ga nitko ne pritiska.
|
Terminal |
Značenje |
Što radi |
|
COM |
Zajednički |
Zajednička točka spajanja |
|
NO |
Normalno otvoren |
Strujni krug je otvoren dok se prekidač ne pritisne |
|
NC |
Normalno zatvoren |
Strujni krug je zatvoren dok se prekidač ne pritisne |
Ako koristite NO, krug postaje aktivan samo kada se pritisne prekidač. To je korisno za projekte gdje želite da se nešto dogodi nakon kontakta, kao što je uključivanje LED diode, brojanje objekta ili otkrivanje kada branik robota dotakne prepreku.
Ako koristite NC, krug je aktivan prema zadanim postavkama i mijenja se kada se prekidač pritisne ili otpusti. To može biti korisno kada želite otkriti kada se veza prekine, otvore vrata ili se promijeni sigurnosno stanje.
Za početničke projekte, COM + NO je obično najjednostavnija postavka za razumijevanje jer se radnja događa samo kada se pritisne prekidač.
Mikroprekidač vs. tipkalo vs. granični prekidač
Mikroprekidači, tipkala i granični prekidači detektiraju fizičku radnju, ali se obično koriste na malo drugačije načine.
|
Komponenta |
Najbolje za |
Primjer |
|
Tipkalo |
Ljudski unos |
Gumb za pokretanje, gumb u igri |
|
Mikroprekidač |
Detekcija pokreta ili kontakta |
Senzor vrata, klik miša |
|
Granični prekidač |
Detekcija krajnjeg položaja |
Os 3D pisača, robotska ruka |
Tipkalo obično pritišće izravno osoba. Koristite ga kada netko treba nešto pokrenuti, zaustaviti, odabrati, resetirati ili kontrolirati.
Mikroprekidač često aktivira objekt, poluga, vrata, mehanizam ili pokretni dio. To je još uvijek prekidač, ali se obično koristi kao mali senzor za detekciju kontakta ili pokreta.
Granični prekidač se obično koristi za detekciju kada je nešto dosegnulo kraj svog kretanja. Na primjer, 3D pisač, CNC stroj, klizni mehanizam ili robotska ruka mogu koristiti granični prekidač da znaju kada se trebaju zaustaviti.
Zašto je Soldered odlično mjesto za početak učenja o prekidačima, senzorima i elektronici općenito
Mikroprekidač može biti mala komponenta, ali uči jednu od najvažnijih ideja u elektronici: kako fizička radnja postaje električni signal.
Kada to shvatite, mnogi projekti počinju imati više smisla. Vrata mogu aktivirati alarm. Robot može otkriti kada udari u prepreku. Pokretni dio se može zaustaviti na pravom položaju. Brojač se može povećati svaki put kada nešto pritisne prekidač. Jednostavan ulaz može postati početak puno većeg sustava.
Zato su mikroprekidači tako dobra početna točka za početnike. Lako ih je razumjeti, jednostavno ih je ožičiti i korisni su u stvarnim projektima. S pravom pločicom, zaslonom, senzorom ili kompletom, možete se brzo prebaciti s osnovnog kruga pritisnuto/nije pritisnuto na nešto praktičnije, poput pametnog obavještavača za poštanski sandučić, branika robota, graničnog prekidača ili e-papirnate nadzorne ploče statusa.
U Solderedu možete pronaći pločice prilagođene početnicima, komplete za lemljenje, zaslone, motore, drajvere i dodatke koji vam pomažu u izgradnji tih projekata korak po korak. Započnite s jednostavnim prekidačem i LED-om, a zatim dodajte zaslon, motor, bežičnu vezu ili Inkplate nadzornu ploču kako vaše samopouzdanje raste.
Bez obzira učite li elektroniku prvi put, gradite projekt za učionicu ili prototipirate pametni uređaj, Soldered vam daje alate za pretvaranje malih komponenti u radne ideje.
Mikroprekidač: Često postavljana pitanja
Što je mikroprekidač?
Mikroprekidač je mali mehanički prekidač koji mijenja svoje električno stanje kada se pritisne ili aktivira. Često se koristi za detekciju pokreta, položaja, pritiska ili kontakta u elektroničkim uređajima.
Za što se koristi mikroprekidač?
Mikroprekidači se koriste kada uređaj treba znati da se nešto pomaknulo, otvorilo, zatvorilo, pritisnulo ili došlo u određeni položaj. Možete ih pronaći u računalnim miševima, uređajima, 3D pisačima, robotskim branicima, senzorima vrata, automatima, sigurnosnim prekidačima i mnogim drugim uređajima.
Kako radi mikroprekidač?
Mikroprekidač radi pomicanjem unutarnjih kontakata kada se pritisne njegov gumb, poluga ili aktuator. To otvara ili zatvara strujni krug, omogućujući spojenom uređaju ili mikrokontroleru da detektira promjenu i reagira.
Što znači COM na mikroprekidaču?
COM znači zajednički (common). To je zajednički terminal na mikroprekidaču i obično je spojen zajedno s NO ili NC terminalom, ovisno o tome kako želite da se prekidač ponaša.
Što znači NO na mikroprekidaču?
NO znači normalno otvoren (normally open). To znači da je strujni krug otvoren kada prekidač nije pritisnut. Kada pritisnete prekidač, krug se zatvara i omogućuje prolaz signala ili struje.
Što znači NC na mikroprekidaču?
NC znači normalno zatvoren (normally closed). To znači da je strujni krug zatvoren kada prekidač nije pritisnut. Kada pritisnete prekidač, krug se otvara i signal se mijenja.
Trebam li koristiti NO ili NC na mikroprekidaču?
Koristite NO ako želite da se nešto dogodi samo kada se prekidač pritisne, kao što je uključivanje LED diode ili brojanje pritisaka gumba. Koristite NC ako želite detektirati kada se veza prekine, na primjer kada se otvore vrata ili se promijeni sigurnosno stanje.
Je li mikroprekidač isto što i granični prekidač?
Ne baš. Mikroprekidač je fizička komponenta, dok granični prekidač opisuje kako se prekidač koristi. Mnogi granični prekidači su mikroprekidači postavljeni na kraju putanje kretanja kako bi se otkrilo kada bi se stroj, robot ili mehanizam trebao zaustaviti.
