U ovom ćemo članku razmotriti materijal o proizvodnji rukavica, pomoću kojih možete kontrolirati razne uređaje. Autor materijala će nas upoznati s teorijom i pokazati u praksi kako napraviti takav uređaj. Ovaj je materijal vjerojatniji edukativni i nadam se da će biti koristan djeci i odraslima. Djeci - pobuditi zanimanje za fiziku, elektronika, odrasli - kako bi podsjetili neke materijale iz kolegija iz fizike.
DIY IRglove daljinski upravljač. Spajanjem dva vrha prsta možete poslati signal uređaju pomoću infracrvenog odašiljača. IRglove koristi princip odašiljanja upravljačkih signala nevidljivim valnim duljinama (u infracrvenom rasponu) kako bi se uređaj mogao pomicati ili okretati. Iz članka ćete naučiti kako implementirati optoelektroničke komponente i upravljati njima pomoću mikrokontrolera.
Alati i materijali:
-IR odašiljač;
-IR prijemnik;
-Priključak za akumulator;
- Težak uno;
-Tranzistor;
- otpornici 330 ohma i 10 ohma;
-Maketnaya odbora;
- 9V baterija;
-Gloves;
- Velcro;
-Laser rezač;
-Poljedajuće željezo;
-Računalo za programiranje Arduino;
-Polje za ljepljenje;
-Šivanje igala;
-Prevodni navoj;
Prvi korak: teorija
Svjetlost je elektromagnetsko zračenje. A jedno od najvažnijih svojstava elektromagnetskog zračenja je valna duljina.
Svaki val ima specifičan oblik i duljinu. Udaljenost između vrhova (visokih točaka) naziva se valnom duljinom. Razlika u valnoj duljini je u tome kako razlikujemo različite vrste elektromagnetske energije. Valna duljina obično je označena grčkim slovom lambda (λ).
Elektromagnetski spektar zbirni je naziv za sve poznate frekvencije i pridružene valne duljine poznatih fotona (elektromagnetsko zračenje).
Radio valovi: 104 km> λ> 1 m
Radio valovi se koriste za prijenos podataka putem modulacije. Na primjer: televizija, mobilni telefoni, bežične mreže i amaterski radio koriste radio valove.
Mikrovalne: 1 m> λ> 1 mm
Mikrovalne peći apsorbiraju se molekulama koje u tekućini imaju dipolni trenutak. U mikrovalnoj pećnici taj se učinak koristi za zagrijavanje hrane.
Infracrveni valovi: 1 mm> λ> 780 nm.
Daleko infracrveni: (1 mm - 10 µm): koristi se u astronomiji.
Srednje infracrveno: (10 µm - 2,5 µm): Vrući predmeti mogu snažno zračiti u ovom rasponu. Blizu infracrvene veze: (2,5 µm - 780 nm): koristi se u senzorima slike za infracrvenu fotografiju.
Vidljivo svjetlo: 780 nm> λ> 380 nm.
Vidljiva svjetlost uključuje sve boje koje možemo vidjeti ljudskim okom. Raspon boja leži između crvene (700 nm) i plave (400 nm).
Ultraljubičasti valovi: 380 nm> λ> 10 nm
Sunce emitira velika ultraljubičasta zračenja koja potencijalno mogu uništiti većinu života na Zemlji.
X-zrake: 10 nm> λ> 1 pm.
X-zrake mogu komunicirati s materijom. Jedna od zapaženih primjena je dijagnostička radiografija u medicini.
Gama zrake: λ <1pm.
Ovo su najenergičniji fotoni. Koriste se u medicini za zračenje terapiju raka.
U kontekstu članka nas zanima infracrveni raspon. Infracrvena svjetlost je elektromagnetski val koji ljudskom oku nije vidljiv, ali neke životinje, na primjer, zmije, usredotočujući se na njega, procjenjuju mjesto i udaljenost do plijena.
Sve s temperaturom iznad -268 ° C emitira infracrveno zračenje, a valna duljina ovisi o temperaturi. Sunce emitira polovicu svoje ukupne energije u obliku infracrvenog zračenja, a većina vidljive svjetlosti se apsorbira i prenosi u obliku infracrvenog zračenja.
Važno je da infracrveno zračenje ne utječe nepovoljno na naše zdravlje.
Infracrveno svjetlo ima mnogo koristi.
Infracrvena kamera može otkriti toplinu predmeta ili tijela. Koristi se, na primjer, za otkrivanje gubitka topline u kući. Kamera se također koristi u veterinarskoj medicini za otkrivanje oboljelih područja tijela životinje.
Potraga za nestalim osobama noću, zaštita objekata, meteo i astrološka opažanja, pa čak i prebacivanje TV kanala, sve to ne funkcionira bez infracrvenog raspona.
Drugi korak: priprema rukavica
Vodljivi navoj mora biti ušiven preko vrhova prstiju rukavice. Ako tada stavite jedan vrh prsta na drugi, krug se zatvara i šalje se infracrveni signal. U stvari, to je električni prekidač.
Duljina navoja treba biti najmanje dvostruka duljina od vrha prsta do zgloba. Nemojte rezati početak niti.
Šivati nit duž vrha rukavice sve do zgloba. Na zglobu ostavite najmanje 5 cm niti. Učinite to za svih 5 prstiju. Pazite da se žice različitih prstiju ne dodiruju jedna s drugom, jer će u protivnom doći do kratkog spoja.
Gumbi su spremni. Ali za slanje signala potreban nam je infracrveni odašiljač. Ovaj IR odašiljač treba biti vidljiv u položaju rukavica. Najlakše mjesto je na vrhu zglobova.
Izvucite noge IR zraka kroz rukavicu. Učinite to na stražnjoj strani ruke, u razini zglobova. Savijte noge IR odašiljača pomoću kliješta da biste napravili kuke. Ne zaboravite gdje je duga i gdje je kratka noga.
Pričvrstite vodljivu nit (dva odvojena komada) na obje noge (majstor jednostavno zaveže navoj na kraju nogu i omota ga nekoliko puta). Zatim trebate rukavicu s navojem nataknuti na zglob. Na kraju bi trebalo biti najmanje 5 cm niti.
Pripremite sedam električnih žica duljine oko 20 cm: 1 za palac, 4 za druge prste, 1 za dugu nogu IR emiter i 1 za kratku nogu IR odašiljača. Na oba kraja zalijepite sve žice. Žice se poželjno koriste u različitim bojama.
Sada trebate spojiti žice na krajeve niti i izolirati spojeve toplinskom cijevi.
Treći korak: Dijagram ožičenja
Slijedite dijagrame ožičenja kako biste povezali sve komponente jedan s drugim.
Učvrstite žice koje dolaze s prstiju u Arduino. Četiri žice, počevši od četiri prsta, osim velikog, povezane su s 8, 9, 10, 11 Arduino igle.
Ugradite IC prijemnik, tranzistor i otpornike na ploču kao što je prikazano u dijagramu ožičenja. Tranzistor je uglavnom dizajniran za pojačavanje ili prebacivanje elektroničkih signala. Općenito postoje tri noge. Pojačani signal se dovodi do odašiljača E, pojačani signal može se izvući iz kolektora C, a treća veza je zajednička za dva signala, baza B.Kolektor tranzistora mora biti serijski spojen na otpornik od 330 ohma. Tada se otpornik mora serijski spojiti na IR odašiljač. Spojite sakupljač IR odašiljača (kratka noga) na otpornik.
Zatim spojite bazu tranzistora na otpornik od 330 ohma. Spojite drugu stranu otpornika na D3 kontakt Arduino.
Izlazni napon tranzistora mora biti uzemljen. Sljedeći je korak pravilno povezivanje IR prijemnika. IR prijemnik ima ravnu i konveksnu stranu. Kad je konveksna strana okrenuta prema gore, srednja noga treba biti spojena na GND, lijevo stopalo je izlaz, OUT, a desno stopalo je Vs. Spojite žicu na OUT terminal IR prijemnika koji će biti spojen na D2 terminal Arduino.
Spojite žicu na GND terminal IR prijemnika koji će biti spojen na GND Arduino pin. Spojite žicu na Vs stopalo IR prijemnika koji će biti spojen na Arduino 5-voltni izlaz.
Četvrti korak: Arduino
Laserskim rezačem napravite kućište za Arduino. Datoteku možete preuzeti ispod.
gloveIR.svg
Lepite stranice i dno zajedno. Ugradite Arduino i dasku u kućište. Umetnite priključne igle u predviđene rupe u poklopcu kutije. Postavite igle na ispravan Arduino I / O. Vratite poklopac.
Izrežite komad čičak s dužinom jednakom promjeru zgloba. Kroz pričvršćeni otvor otvorite pričvrstiti kućište s Velcro. Stavite rukavicu i narukvica na ruku.
Baterija se ugrađuje zasebno, također s Velcro.
Peti korak: Programiranje
Programiranje ne radi s verzijom 1.8.7 arduino zbog unutarnje pogreške.
Preuzmite program Arduino na svoje računalo. Arduino je open source i može se besplatno preuzeti na ovoj poveznici: https://www.arduino.cc/en/Main/Software, Pomoću Arduino Unoa i ovog programa možete stvoriti mnoge sustave.
Da biste koristili program za IRglove, prvo morate instalirati IR knjižnicu.
- Posjetite IRLib2 stranicu na GitHubu.
-Odaberite "preuzmi ZIP" ili samo kliknite na ovaj veza.
- Otklonite zip datoteku nakon preuzimanja.
-File "IRLib2-master" sadrži 5 zasebnih datoteka. To je zato što je ova knjižnica zbirka od 5 knjižnica koje djeluju zajedno.
- Napravite kopiju svih 5 datoteka u datoteku Arduino knjižnice pored ostalih Arduino knjižnica. To ćete uglavnom pronaći u svojoj datoteci: home / Documents / Arduino / Libraries. Knjižnice se ne mogu instalirati pored same Arduino aplikacije.
-Vratite Arduino IDE.
Spojite Arduino na računalo. Odaberite ispravnu mapu: "Arduino / Genuino Uno". A zatim odaberite ispravan "Port".
Preuzmite program GloveIR_phablabs (isporučeno) na Arduino. Otvorit će se 2 kartice: GloveIR i EEPROMAnything.h.
Odaberite uređaj za daljinsko upravljanje (koji radi s IR-om) koji želite kontrolirati IR rukavicom. Možete dodijeliti 4 tima. Otvorite Arduino serijski monitor klikom na povećalo u gornjem desnom kutu.
Unesite prvi broj "0", a zatim pritisnite gumb (povežite palac i bilo koji drugi prst) na daljinskom upravljaču. Prikazuje se poruka koja pokazuje da je primljen signal. Zatim trebate izvršiti istu operaciju za ostale prste, ali označavajući ih sa 1, 2, 3.
Sada je ove naredbe prepoznao Arduino. Spojite bateriju na svoj Arduino prije nego što Arduino odvojite od računala.
Sada, kada ste predajnik vezali za prijemnik i povezali ga s uređajem, možete ga upravljati rukavicom.
Kod možete preuzeti ispod.
GloveIR_phablabs.zip
