ESP32 教學 18/55 - 使用 ESP32 偵測傾斜 | SunFounder 嘅 ESP32 IoT 學習套件

ESP32 教學 18/55 - 使用 ESP32 偵測傾斜 | SunFounder 嘅 ESP32 IoT 學習套件

喺呢個教學入面，我哋會用SunFounder ESP32微控制器嚟整一個簡單嘅項目，用傾斜開關嚟偵測傾斜。當傾斜開關啟動嘅時候，LED會熄滅，而當佢企直嘅時候，LED就會着。呢個項目唔單止係認識傾斜感應器嘅好入門，仲係各種機械人應用嘅基礎。想睇詳細嘅視覺指南，記得睇上面連結嘅影片（影片00:00位置）。

硬件解說

呢個項目用到嘅主要零件包括ESP32微控制器、一個傾斜開關同一個LED。ESP32係一個功能強大嘅微控制器，內置Wi-Fi同藍牙，好適合物聯網應用。傾斜開關係一個簡單嘅裝置，入面有個金屬波仔喺一個罐入面。當傾斜嘅時候，波仔會移動並切斷電路，等我哋可以偵測到傾斜狀態。LED會根據開關嘅狀態嚟視覺上顯示傾斜情況。除咗呢啲零件之外，我哋仲會用電阻嚟做限流同下拉用途。連接LED嘅220歐姆電阻確保LED安全運作，唔會攞太多電流。10k歐姆電阻就做傾斜開關嘅下拉電阻，確保當開關冇啟動嘅時候，輸入引腳讀到一個已知狀態。

數據手冊詳情

• 確保用啱電阻值，防止整壞LED。
• 保持接線整齊，避免短路。
• 用下拉電阻確保傾斜開關讀數穩定。
• 通電之前測試接線，避免零件損壞。
• 確認傾斜開關嘅方向，確保功能準確。

接線指示

要接線，先處理傾斜開關，佢冇極性，所以可以任意方向連接。將傾斜開關嘅一個引腳連到3.3V供電，另一個引腳連到ESP32嘅引腳14。為咗確保引腳14喺開關冇啟動嘅時候讀到已知狀態，將一個10k歐姆電阻由同一引腳連到地。跟住攞LED插入麵包板，長腳（陽極）連到一個220歐姆電阻。將電阻嘅另一端連到ESP32嘅引腳26。LED嘅短腳（陰極）應該連到地。最後，將ESP32嘅接地引腳連到麵包板嘅接地軌，3.3V引腳連到電源軌。記得檢查所有接線，防止短路或者讀數錯誤。如果你跟住呢啲步驟，你應該有一個功能正常嘅傾斜感應器裝置，準備好寫程式。

程式碼示例同講解

程式碼首先定義傾斜開關同LED嘅引腳號碼。傾斜開關連到引腳14，LED連到引腳26。傾斜開關嘅狀態儲存喺變數tiltState入面。

// 設定引腳號碼
const int tiltPin = 14;  // 傾斜開關
const int ledPin = 26;   // LED

// 用嚟儲存傾斜狀態嘅變數
int tiltState = 0;

呢段顯示引腳分配同埋追蹤傾斜狀態嘅變數宣告。tiltPin設定為輸入嚟讀取開關狀態。喺setup()函數入面，初始化串行通訊，並為傾斜開關同LED設定引腳模式。咁確保ESP32可以讀取傾斜開關嘅輸入，並相應控制LED。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // 初始化傾斜引腳為輸入
  pinMode(tiltPin, INPUT);
  // 初始化LED引腳為輸出
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

呢個部分好重要，因為佢設定環境，令ESP32可以有效通訊，並根據傾斜開關狀態控制輸出。loop()函數會持續檢查傾斜開關嘅狀態。如果開關企直，LED就會着；如果傾斜，LED就會熄。當前狀態會打印到串行監視器嚟做除錯。

void loop() {
  // 讀取傾斜開關嘅狀態
  tiltState = digitalRead(tiltPin);

  Serial.println(tiltState);
  // 如果開關企直
  if (tiltState == HIGH) {
    // 着LED
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {
    // 熄LED
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}

呢個循環會持續運行，令到可以實時監測傾斜開關狀態同相應嘅LED控制。輸出可以喺串行監視器度睇到，好容易驗證功能。

示範 / 預期效果

一旦所有接線正確且程式碼已上傳，你應該會見到當傾斜開關垂直時LED會亮起，而傾斜時就會熄滅。呢種傾斜狀態同LED反應之間嘅直接關聯，有效咁展示咗傾斜開關嘅功能。常見嘅錯誤包括要確保接線正確，同埋檢查電阻有冇適當放置以避免短路（影片12:00位置）。

影片時間標記

• 00:00 開始
• 1:44 項目介紹
• 2:49 文件說明
• 6:43 Arduino接線講解
• 10:39 Arduino程式碼講解
• 13:40 喺Arduino IDE度選擇ESP32開發板同COM埠
• 15:22 項目傾斜示範

圖片

ESP32-18_tile_wiring

tilt_switch

ESP32-18_tile_schematic

ESP32-18_tile_wiring

tilt_switch

ESP32-18_tile_schematic

// Set pin numbers
const int tiltPin = 14;  // Tilt Switch
const int ledPin = 26;   // LED

// Variable for storing the tilt status
int tiltState = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // Initialize the tilt pin as an input
  pinMode(tiltPin, INPUT);
  // Initialize the LED pin as an output
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // Read the state of the tilt switch
  tiltState = digitalRead(tiltPin);

  Serial.println(tiltState);
  // If the switch is upright
  if (tiltState == HIGH) {
    // Turn LED on
    digitalWrite(ledPin, HIGH);

  } else {
    // Turn LED off
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}