Raspberry Pi Picoで振動センサーを活用　SW-420の使い方とLED制御

はじめに

この記事では、振動センサーの作動原理や日常での使用例を解説します。また、ラズベリーパイ Picoを使った具体的な使用方法や類似センサーとの比較も紹介します。初心者の方でも手軽に振動検知を試せる内容となっています！

振動センサの作動原理

振動センサーは物理的な振動を検知し、それを電気信号に変換する部品です。主にSW-420タイプとPiezoタイプの2種類があり、それぞれの作動原理が異なります。尚、詳細な動きを検出したい場合は、加速度センサーを使うと良いと思います。

SW-420タイプ

SW-420は、振動センサーとして非常にポピュラーなタイプです。このセンサーの内部にはスプリング状の接点が配置されており、振動が加わるとスプリングが揺れ、接点が触れたり離れたりすることで信号を生成します。

＜特徴＞
・デジタル信号を直接出力するため、ラズベリーパイ Picoなどのマイコンと簡単に接続可能。
・シンプルな構造で耐久性が高く、価格も非常に安価。

Piezoタイプ

Piezo（圧電）タイプの振動センサーは、圧電素子という特殊な材料を使用しています。この素子は、振動や圧力が加わると電気を発生させる性質があります。
ギターの弦を軽く触ったときに振動で音が出るのと似ています。振動するたびに、センサーが微弱な電気を発生させて反応します

＜特徴＞
・高感度で微弱な振動も検知可能。
・アナログ信号を出力するため、振動の強度を数値で測定可能。
・頑丈で、長期間安定した性能を発揮。

日常生活での活用例

振動センサーは、以下のような場面で利用されています

・防犯アラーム
窓やドアの振動を検知し、侵入を知らせる

・地震計や振動監視システム
建物や設備の安全を確保するための振動モニタリング

・家電製品
洗濯機のバランスを監視し、振動を制御する機能

配線

振動センサーを使ってみる

振動を検知したら、2色のLEDを点灯させます。
感度調整のための可変抵抗がついていますので、うまくLEDが光るように調整してみてください。

from machine import Pin
from time import sleep

vibration_pin = Pin(1, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
red_led = Pin(0, Pin.OUT)
blue_led = Pin(2, Pin.OUT)

try:
    while True:
        if vibration_pin.value() == 1:
            red_led.value(1)
            blue_led.value(0)
            sleep(1)
            red_led.value(0)
        elif vibration_pin.value() == 0:
            print(vibration_pin.value())
            red_led.value(0)
            blue_led.value(1)
except KeyboardInterrupt:
    print("BYEBYE")

まとめ

振動センサーは簡単に振動を検知できる便利な部品です。手軽に試せるSW-420から始めてみるのがおすすめです。プロジェクトの目的に合わせて、最適なセンサーを選びましょう！