GraftSense-基于 SW-18010P 的弹簧式震动传感器模块（MicroPython）
GraftSense-基于 SW-18010P 的弹簧式震动传感器模块（MicroPython）
GraftSense SW-18010P Spring Vibration Sensor Module
目录
- 简介
- 主要功能
- 硬件要求
- 文件说明
- 软件设计核心思想
- 使用说明
- 示例程序
- 注意事项
- 联系方式
- 许可协议
简介
本项目是 GraftSense 系列基于 SW-18010P 的弹簧式震动传感器模块，属于 FreakStudio 开源硬件项目。模块以 SW-18010P 弹簧式震动传感器为核心，配合 LM393 电压比较器，将机械震动转化为稳定的数字信号输出，广泛适用于防震报警装置、敲击触发实验、电子 DIY 互动感应应用等场景。
主要功能
- 数字信号输出：静止时 DIN 输出高电平，震动时输出低电平，配合双指示灯直观显示模块通电与震动触发状态。
- 中断回调绑定：支持绑定自定义回调函数，在检测到震动时自动触发，通过
micropython.schedule调度执行，确保中断安全。 - 消抖机制：内置消抖时间配置，可设置触发间隔，避免震动抖动导致的误触发。
- 状态查询接口：提供
read()实时读取震动状态，以及get_status()获取包含最后状态、消抖时间、回调绑定状态的完整信息字典。 - 灵敏度可调：通过板载电位器 R10 微调比较器阈值，控制震动触发的灵敏度。
硬件要求
- 核心元件：SW-18010P 弹簧式震动传感器、LM393 电压比较器，内置电源滤波与指示灯电路。
- 供电：3.3V 或 5V 直流供电，模块兼容 Grove 接口标准，连接便捷。
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引脚连接：
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DIN：数字输出引脚，必须连接 MCU 支持中断功能的 GPIO 引脚（如示例中引脚 6）。
- VCC/GND：电源引脚，遵循 Grove 接口定义。
- 灵敏度调节：通过板载电位器 R10（10kΩ）微调比较器阈值，适应不同震动检测场景。
文件说明
vibration_sensor.py：震动传感器驱动文件，封装了中断配置、消抖逻辑、状态读取与回调调度等核心功能，提供统一的操作接口。main.py：驱动测试程序，演示了传感器初始化、中断回调绑定、实时状态轮询及状态查询的完整流程。
软件设计核心思想
- 中断安全设计：中断处理函数仅更新状态并调度回调，通过
micropython.schedule在主线程执行用户回调，避免 ISR 内耗时操作。 - 消抖机制：通过
_last_trigger记录上次有效触发时间，仅当触发间隔超过配置的消抖时间时才更新状态并触发回调，有效抑制抖动误触发。 - 状态管理：通过
_last_state保存最后一次有效震动状态，支持实时读取与状态查询，便于上层应用逻辑判断。 - 资源复用：驱动不负责创建 GPIO 引脚实例，仅复用外部传入的 Pin 对象，便于硬件平台适配与资源管理。
使用说明
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硬件连接：
-
将模块 VCC 接 3.3V/5V，GND 接地，DIN 引脚连接 MCU 支持中断的 GPIO 引脚（如引脚 6）。
- 通过板载电位器 R10 调节震动灵敏度，顺时针旋转降低灵敏度，逆时针旋转提高灵敏度。
- 初始化配置：
python
from machine import Pin from vibration_sensor import VibrationSensor
def vibration_callback(): print("Vibration detected!")
初始化传感器，绑定引脚 6，设置回调函数，消抖时间 10ms
sensor = VibrationSensor(pin=Pin(6), callback=vibration_callback, debounce_ms=10) sensor.init() # 启用中断
3. **状态读取**：
```python
# 实时读取震动状态
current_state = sensor.read() # 返回 True/False
# 获取完整状态字典
status = sensor.get_status() # {"last_state": bool, "debounce_ms": int, "callback_set": bool}
- 资源释放：
python
sensor.deinit() # 禁用中断，释放资源
---
## 示例程序
```python
# MicroPython v1.23.0
import time
from machine import Pin
from vibration_sensor import VibrationSensor
def vibration_callback() -> None:
"""
震动回调函数，在检测到震动时触发。
"""
print("Vibration detected callback triggered!")
# 上电延时，确保硬件稳定
time.sleep(3)
print("FreakStudio: Vibration Sensor Test Start")
# 初始化震动传感器，GPIO 引脚 6 输入，回调函数处理
sensor = VibrationSensor(pin=Pin(6), callback=vibration_callback, debounce_ms=10)
sensor.init()
print("Sensor initialized with callback and debounce 50ms.")
try:
start_time = time.ticks_ms()
while True:
# 轮询读取传感器状态
current_state: bool = sensor.read()
print(f"Current vibration state: {current_state}")
# 每隔 2 秒打印状态字典
if time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start_time) > 2000:
status: dict = sensor.get_status()
print(f"Sensor status: {status}")
start_time = time.ticks_ms()
time.sleep(0.2)
except KeyboardInterrupt:
# 用户中断退出
print("KeyboardInterrupt detected. Exiting test...")
finally:
# 安全释放资源
sensor.deinit()
print("Sensor deinitialized. Test completed.")
注意事项
- 中断引脚要求：DIN 引脚必须连接 MCU 支持中断功能的 GPIO 引脚，否则无法启用中断回调。
- 消抖时间设置：消抖时间过短可能导致误触发，过长则会丢失有效震动信号，需根据实际场景调整（默认 50ms）。
- 回调函数限制：回调函数通过
micropython.schedule调度执行，应避免耗时操作，防止阻塞主线程。 - 灵敏度调节：通过板载电位器 R10 调节灵敏度时，需缓慢旋转并测试，避免阈值设置过高或过低导致检测失效。
- 硬件连接：遵循 Grove 接口标准连接，确保 VCC、GND、DIN 引脚连接正确，避免反向供电损坏模块。
联系方式
如有任何问题或需要帮助，请通过以下方式联系开发者：
📧 邮箱：liqinghsui@freakstudio.cn
💻 GitHub：https://github.com/FreakStudioCN
许可协议
MIT License
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Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
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