Šajā rakstā mēs apsvērsim materiālu par cimdu ražošanu, ar kuru palīdzību jūs varat kontrolēt dažādas ierīces. Materiāla autors iepazīstinās mūs ar teoriju un praksē parādīs, kā izgatavot šādu ierīci. Šis materiāls, visticamāk, ir izglītojošs, un es ceru, ka tas būs noderīgs bērniem un pieaugušajiem. Bērniem - radīt interesi par fiziku, elektronika, pieaugušie - lai atgādinātu kādu materiālu no fizikas kursa.
DIY IRglove tālvadības pults. Pieslēdzot divus pirkstu galus, jūs varat nosūtīt signālu uz ierīci, izmantojot infrasarkano staru raidītāju. IRglove izmanto vadības signālu pārraidīšanas principu caur neredzamiem viļņu garumiem (infrasarkanā diapazonā), lai ierīce varētu pārvietoties vai pagriezties. No raksta jūs uzzināsit, kā ieviest optoelektroniskos komponentus un pārvaldīt tos, izmantojot mikrokontrolleri.
Instrumenti un materiāli:
-IR raidītājs;
-IR uztvērējs;
- akumulatora savienotājs;
- Arduino Uno;
Tranzistors
- Rezistori 330 omi un 10 omi;
-Valde;
- 9 V akumulators;
-Slavas;
- Velcro;
-Lāzera griezējs;
-Kausēšanas dzelzs;
-Dators Arduino programmēšanai;
-Līmes pistole;
-Šujamās adatas;
-Vadītspējīgs pavediens;
Pirmais solis: teorija
Gaisma ir elektromagnētiskais starojums. Un viena no vissvarīgākajām elektromagnētiskā starojuma īpašībām ir viļņa garums.
Katram vilnim ir noteikta forma un garums. Attālumu starp virsotnēm (augstiem punktiem) sauc par viļņa garumu. Viļņu garuma atšķirība ir tā, kā mēs atšķiram dažādus elektromagnētiskās enerģijas veidus. Viļņa garumu parasti norāda ar grieķu burtu lambda (λ).
Elektromagnētiskais spektrs ir visu zināmo frekvenču un zināmo fotonu (elektromagnētiskā starojuma) viļņu garumu kolektīvs termins.
Radioviļņi: 104 km> λ> 1 m
Radioviļņus izmanto, lai pārraidītu datus, izmantojot modulāciju. Piemēram: televīzija, mobilie tālruņi, bezvadu tīkli un radioamatieri izmanto radioviļņus.
Mikroviļņu krāsnis: 1 m> λ> 1 mm
Mikroviļņus absorbē molekulas, kurām ir dipola moments šķidrumos. Mikroviļņu krāsnī šo efektu izmanto ēdiena sildīšanai.
Infrasarkanie viļņi: 1 mm> λ> 780 nm.
Tālais infrasarkanais (1 mm - 10 μm): izmanto astronomijā.
Vidēja infrasarkanā starojums: (10 μm - 2,5 μm): Karstie objekti šajā diapazonā var spēcīgi izstarot. Blakus infrasarkanais ((2,5 μm - 780 nm)): izmanto attēlu sensoros infrasarkano staru fotografēšanai.
Redzamā gaisma: 780 nm> λ> 380 nm.
Redzamā gaisma ietver visas krāsas, kuras mēs varam redzēt ar cilvēka aci. Krāsu diapazons ir no sarkanā (700 nm) līdz zilajam (400 nm).
Ultravioletie viļņi: 380 nm> λ> 10 nm
Saule izstaro lielu ultravioleto starojumu, kas potenciāli var iznīcināt lielāko daļu dzīvības uz Zemes.
Rentgenstari: 10 nm> λ> 1 pm.
Rentgenstari var mijiedarboties ar matēriju. Viens no ievērojamākajiem lietojumiem ir diagnostiskā rentgenogrāfija medicīnā.
Gamma stari: λ <13:00.
Šie ir visspēcīgākie fotoni. Tos izmanto medicīnā vēža staru terapijā.
Raksta kontekstā mūs interesē infrasarkanais diapazons. Infrasarkanā gaisma ir elektromagnētiskais vilnis, kas nav redzams cilvēka acij, bet daži dzīvnieki, piemēram, čūskas, koncentrējoties uz to, novērtē atrašanās vietu un attālumu līdz laupījumam.
Viss ar temperatūru virs -268 ° C izstaro infrasarkano starojumu, un viļņa garums ir atkarīgs no temperatūras. Saule izstaro pusi no savas kopējās enerģijas infrasarkanā starojuma veidā, un lielākā daļa redzamās gaismas tiek absorbēta un pārraidīta infrasarkanā starojuma veidā.
Svarīgi ir tas, ka infrasarkanais starojums nelabvēlīgi neietekmē mūsu veselību.
Infrasarkanajai gaismai ir daudz izmantojumu.
Infrasarkanā kamera var noteikt priekšmetu vai ķermeņu siltumu. To izmanto, piemēram, siltuma zudumu noteikšanai mājā. Kamera tiek izmantota arī veterinārajā medicīnā, lai atklātu slimās ķermeņa vietas.
Pazudušo cilvēku meklēšana naktī, objektu aizsardzība, meteo un astroloģiskie novērojumi un pat TV kanālu pārslēgšana - tas viss neizdodas bez infrasarkanā diapazona.
Otrais solis: cimdu sagatavošana
Vadītspējīga vītne jāšuj pāri cimda pirkstu galiem. Ja pēc tam novietojat vienu pirksta galu uz otra, ķēde tiek aizvērta un tiek nosūtīts infrasarkanais signāls. Faktiski tas ir elektriskais slēdzis.
Vītnes garumam jābūt vismaz divreiz garākam no pirksta gala līdz plaukstas locītavai. Negrieziet diega sākumu.
Šujiet diegu gar cimda augšdaļu līdz plaukstas locītavai. Atstājiet uz plaukstas vismaz 5 cm diegu. Dariet to visiem 5 pirkstiem. Pārliecinieties, ka dažādu pirkstu vadi nepieskaras viens otram, pretējā gadījumā tas izraisa īssavienojumu.
Pogas ir gatavas. Bet, lai nosūtītu signālu, mums ir nepieciešams infrasarkanais izstarotājs. Šim IR raidītājam jābūt redzamam cimdu stāvoklī. Vienkāršākā vieta ir šarnīru augšdaļā.
Izvelciet IR izstarotāja kājas caur cimdu. Dariet to rokas aizmugurē, šarnīru līmenī. Salieciet IR izstarotāja kājas ar knaibles, lai izveidotu āķus. Neaizmirstiet, kur ir gara un kur ir īsa kāja.
Piestipriniet vadošo pavedienu (divus atsevišķus gabalus) uz abām kājām (meistars vienkārši saista diegu kājas galā un vairākas reizes aptin). Tālāk jums jāapgaismo cimds ar diegu līdz plaukstas locītavai. Beigās jābūt vismaz 5 cm vītnei.
Sagatavojiet septiņus elektriskos vadus, kuru garums ir aptuveni 20 cm: 1 īkšķim, 4 pārējiem kāju pirkstiem, 1 infrasarkanā starojuma radiatora garajai kājiņai un 1 infrasarkanā starojuma radiatora īsajai kājiņai. Noņemiet visus vadus abos galos. Vadi ir vēlams izmantot dažādās krāsās.
Tagad jums ir jāpievieno vadi pie vītņu galiem un jāizolē savienojumi ar siltuma cauruli.
Trešais solis: elektroinstalācijas shēma
Izpildiet elektroinstalācijas shēmas, lai savienotu visus komponentus savā starpā.
Piestipriniet vadus, kas nāk no pirkstiem, Arduino. Četri vadi, sākot ar četriem pirkstiem, bez lielā, ir savienoti ar 8, 9, 10, 11 Arduino tapām.
Instalējiet IS uztvērēju, tranzistoru un rezistorus uz maizes paneļa, kā parādīts elektroinstalācijas shēmā. Tranzistors galvenokārt ir paredzēts elektronisko signālu pastiprināšanai vai pārslēgšanai. Kopumā ir trīs kājas. Pastiprināts signāls tiek padots emitētājam E, pastiprinātu signālu var iegūt no kolektora C, un trešais savienojums ir kopīgs diviem signāliem, B bāzei.Tranzistora kolektoram jābūt virknē savienotam ar 330 omu rezistoru. Tad rezistors virknē jāpievieno IR izstarotājam. Pievienojiet IR emitētāja kolektoru (īso kāju) rezistorā.
Tad pievienojiet tranzistora pamatni ar 330 omu rezistoru. Pievienojiet rezistora otru pusi ar Arduino D3 tapu.
Tranzistora emitētāju izejai jābūt iezemētai. Nākamais solis ir pareizi savienot IR uztvērēju. IR uztvērējam ir plakana un izliekta puse. Kad izliektā puse ir vērsta uz augšu, vidējā kāja jāpievieno GND, kreisā pēda ir izeja, OUT un labā pēda ir Vs. Pievienojiet vadu IS uztvērēja OUT spailei, kas tiks savienota ar Arduino D2 spaili.
Pievienojiet vadu IS uztvērēja GND spailei, kas tiks savienota ar GND Arduino tapu. Pievienojiet vadu IR uztvērēja V pēdai, kas tiks savienota ar Arduino 5 voltu izeju.
Ceturtais solis: Arduino
Ar lāzera griezēju izveidojiet apvalku Arduino. Failu var lejupielādēt zemāk.
gloveIR.svg
Līmējiet sānus un apakšu kopā. Uzstādiet Arduino un dēli šasijā. Ievietojiet savienojošās tapas paredzētajos caurumos kārbas vākā. Novietojiet tapas uz pareizā Arduino I / O. Nomainiet vāku.
Izgrieziet Velcro gabalu, kura garums ir vienāds ar plaukstas diametru. Caur paredzētajiem caurumiem piestipriniet lietu ar Velcro. Uzvelciet cimdu un rokassprādze uz rokas.
Akumulators tiek uzstādīts atsevišķi, arī ar Velcro.
Piektais solis: programmēšana
Programmēšana nedarbojas ar versiju 1.8.7 arduino iekšējas kļūdas dēļ.
Lejupielādējiet datorā programmu Arduino. Arduino ir atvērtā koda avots, un to bez maksas var lejupielādēt, izmantojot šo saiti: https://www.arduino.cc/lv/Main/Software. Izmantojot Arduino Uno un šo programmu, jūs varat izveidot daudzas sistēmas.
Lai izmantotu programmu IRglove, vispirms jāinstalē IR bibliotēka.
- Apmeklējiet vietni IRLib2 vietnē GitHub.
-Izvēlieties “lejupielādēt ZIP” vai vienkārši noklikšķiniet uz šī saite.
- Pēc lejupielādēšanas izvelciet zip failu.
-Failā “IRLib2-master” ir 5 atsevišķi faili. Tas ir tāpēc, ka šī bibliotēka ir 5 bibliotēku kolekcija, kas darbojas kopā.
- Visu 5 failu kopiju izveidojiet Arduino bibliotēkas failā blakus citām Arduino bibliotēkām. To galvenokārt atradīsit failā: mājas lapa / Dokumenti / Arduino / Bibliotēkas. Bibliotēkas nevar instalēt blakus pašai Arduino lietojumprogrammai.
-Atjaunot Arduino IDE.
Pievienojiet Arduino datoram. Atlasiet pareizo mapi: “Arduino / Genuino Uno”. Un pēc tam atlasiet pareizo “Port”.
Lejupielādējiet programmu GloveIR_phablabs (ar nosacījumu) Arduino. Tiks atvērtas 2 cilnes: GloveIR un EEPROMAnything.h.
Atlasiet tālvadības ierīci (kas darbojas ar IR), kuru vēlaties vadīt ar savu IR cimdu. Jūs varat piešķirt 4 komandas. Atveriet Arduino seriālo monitoru, noklikšķinot uz palielināmā stikla augšējā labajā stūrī.
Ievadiet pirmo ciparu “0” un pēc tam nospiediet tālvadības pults pogu (pievienojiet īkšķi un jebkuru citu pirkstu). Parādās ziņojums, kas norāda, ka ir saņemts signāls. Tālāk jums jāveic tāda pati darbība pārējiem pirkstiem, bet tos apzīmējot ar 1, 2, 3.
Tagad šīs komandas atzīst Arduino. Pirms atvienojat Arduino no datora, pievienojiet akumulatoru savam Arduino.
Tagad, sasaistot raidītāju pie uztvērēja un savienojot to ar ierīci, varat to vadīt ar cimdu.
Kodu var lejupielādēt zemāk.
GloveIR_phablabs.zip
