Šiame straipsnyje mes apsvarstysime medžiagą apie pirštinių gamybą, su kuria jūs galite valdyti įvairius prietaisus. Medžiagos autorius supažindins mus su teorija ir praktikoje parodys, kaip pasigaminti tokį prietaisą. Ši medžiaga greičiausiai yra mokomoji ir tikiuosi, kad ji bus naudinga vaikams ir suaugusiems. Vaikams - sukelti susidomėjimą fizika, elektronika, suaugusiesiems - priminti kai kurias fizikos kursų medžiagas.
„Pasidaryk pats“ „IRglove“ nuotolinio valdymo pultas. Prijungę du pirštų galiukus, galite siųsti signalą į prietaisą naudodami infraraudonųjų spindulių siųstuvą. „IRglove“ naudoja valdymo signalų perdavimo per nematomus bangos ilgius (infraraudonųjų spindulių diapazone) principą, kad prietaisas galėtų judėti ar pasisukti. Iš straipsnio sužinosite, kaip įdiegti optoelektroninius komponentus ir valdyti juos naudojant mikrovaldiklį.
Įrankiai ir medžiagos:
-IR siųstuvas;
-IR imtuvas;
-Akumuliatoriaus jungtis;
- Arduino Uno;
Tranzistorius
- Rezistoriai 330 omų ir 10 omų;
-Lentas;
- 9 V baterija;
-Glove;
- Velcro;
-Lazerio pjaustytuvas;
-Lituoklis;
-Kompiuteris Arduino programavimui;
-Klimo pistoletas;
-Siuvamosios adatos;
-Laidus sriegis;
Pirmas žingsnis: teorija
Šviesa yra elektromagnetinė spinduliuotė. Ir viena iš svarbiausių elektromagnetinės spinduliuotės savybių yra bangos ilgis.
Kiekviena banga turi tam tikrą formą ir ilgį. Atstumas tarp smailių (aukštų taškų) vadinamas bangos ilgiu. Bangos ilgio skirtumas yra tas, kaip mes skiriame skirtingus elektromagnetinės energijos tipus. Bangos ilgį paprastai nurodo graikiškos raidės lambda (λ).
Elektromagnetinis spektras yra bendras visų žinomų dažnių ir su jais susijusių žinomų fotonų bangos ilgių (elektromagnetinės spinduliuotės) terminas.
Radijo bangos: 104 km> λ> 1 m
Radijo bangos yra naudojamos duomenims perduoti moduliacijos būdu. Pavyzdžiui: televizija, mobilieji telefonai, belaidžiai tinklai ir radijo mėgėjai naudoja radijo bangas.
Mikrobangų krosnelės: 1 m> λ> 1 mm
Mikrobangas absorbuoja molekulės, turinčios dipolio momentą skysčiuose. Mikrobangų krosnelėje šis poveikis naudojamas maistui pašildyti.
Infraraudonosios bangos: 1 mm> λ> 780 nm.
Tolimasis infraraudonųjų spindulių ryšys: (1 mm - 10 μm): naudojamas astronomijoje.
Vidurio infraraudonieji spinduliai: (10 μm - 2,5 μm): Šiame diapazone karštus objektus gali stipriai spinduliuoti. Netoli infraraudonųjų spindulių: (2,5 μm - 780 nm): naudojamas vaizdo jutikliuose fotografuoti infraraudonųjų spindulių srityje.
Matoma šviesa: 780 nm> λ> 380 nm.
Matoma šviesa apima visas spalvas, kurias galime pamatyti žmogaus akimis. Spalvų diapazonas yra tarp raudonos (700 nm) ir mėlynos (400 nm).
Ultravioletiniai bangos: 380 nm> λ> 10 nm
Saulė skleidžia didelę ultravioletinę spinduliuotę, kuri gali sunaikinti didžiąją gyvenimo dalį Žemėje.
Rentgeno spinduliai: 10 nm> λ> 1 pm.
Rentgeno spinduliai gali sąveikauti su materija. Vienas iš pastebimų naudojimo būdų yra diagnostinė rentgenografija medicinoje.
Gama spinduliai: λ <1pm.
Tai yra patys energingiausi fotonai. Jie naudojami medicinoje spindulinei vėžio terapijai.
Straipsnio kontekste mus domina infraraudonųjų spindulių diapazonas. Infraraudonųjų spindulių šviesa yra elektromagnetinė banga, kurios nemato žmogaus akis, tačiau kai kurie gyvūnai, pavyzdžiui, gyvatės, sutelkę dėmesį į ją įvertina grobio vietą ir atstumą.
Viskas, kur temperatūra aukštesnė nei -268 ° C, skleidžia infraraudonąją spinduliuotę, o bangos ilgis priklauso nuo temperatūros. Saulė spinduliuoja pusę visos savo energijos infraraudonosios spinduliuotės pavidalu, o didžioji dalis matomos šviesos absorbuojama ir perduodama infraraudonosios spinduliuotės pavidalu.
Svarbu tai, kad infraraudonoji spinduliuotė neturi neigiamos įtakos mūsų sveikatai.
Infraraudonųjų spindulių šviesa gali būti naudojama daugybe būdų.
Infraraudonųjų spindulių kamera gali aptikti daiktų ar kūnų šilumą. Jis naudojamas, pavyzdžiui, šilumos nuostoliams namuose nustatyti. Kamera taip pat naudojama veterinarijoje, kad būtų galima nustatyti pažeistas gyvūno kūno vietas.
Dingusių žmonių paieška naktį, objektų apsauga, meteo ir astrologiniai stebėjimai ir net TV kanalų perjungimas - visa tai neišsiverčia be infraraudonųjų spindulių diapazono.
Antras žingsnis: pirštinių paruošimas
Laidus siūlas turi būti susiūtas pirštinės pirštų galiukais. Jei tada uždėsite vieną piršto galiuką ant kito, grandinė užsidarys ir bus išsiųstas infraraudonųjų spindulių signalas. Tiesą sakant, tai yra elektros jungiklis.
Siūlo ilgis turėtų būti bent dvigubai ilgesnis nei nuo piršto galiuko iki riešo. Nepjaukite sriegio pradžios.
Siūkite siūlą išilgai pirštinės viršaus iki riešo. Ant riešo palikite mažiausiai 5 cm sriegį. Darykite tai visiems 5 pirštams. Įsitikinkite, kad skirtingų pirštų laidai neliečia vienas kito, kitaip tai sukels trumpąjį jungimą.
Mygtukai yra paruošti. Bet signalo perdavimui mums reikia infraraudonųjų spinduliuotės. Šis IR siųstuvas turėtų būti matomas pirštinių padėtyje. Paprasčiausia vieta yra virbalų viršuje.
Ištraukite IR spinduliuotės kojas per pirštinę. Tai darykite užpakalinės rankos, žnyplių lygyje. IR spinduliuotės kojas sulenkite replėmis, kad padarytumėte kabliukus. Nepamirškite, kur yra ilgoji, o kur trumpoji koja.
Pritvirtinkite laidų sriegį (du atskirus gabalus) ant abiejų kojų (meistras tiesiog suriša siūlą kojos gale ir kelis kartus apvynioja). Toliau pirštinę su siūlu reikia sušukuoti iki riešo. Pabaigoje turėtų būti bent 5 cm sriegio.
Paruoškite septynis maždaug 20 cm ilgio elektros laidus: 1 nykščiui, 4 kitiems pirštams, 1 ilgąją IR spinduliuotės koją ir 1 trumpąją IR spinduliuotės koją. Ištraukite visus laidus iš abiejų galų. Pageidautina, kad laidai būtų naudojami skirtingų spalvų.
Dabar reikia prijungti laidus prie sriegių galų ir izoliuoti jungtis šilumos vamzdžiu.
Trečias žingsnis: laidų schema
Laikykitės laidų schemų, kad visus komponentus sujungtumėte vienas su kitu.
Pritvirtinkite laidus, kylančius iš pirštų, į Arduino. Keturi laidai, pradedant keturiais pirštais, be didžiojo, yra sujungti su 8, 9, 10, 11 Arduino kaiščiais.
Įdėkite IR imtuvą, tranzistorių ir rezistorius ant plokščių, kaip parodyta laidų schemoje. Tranzistorius daugiausia skirtas sustiprinti ar perjungti elektroninius signalus. Apskritai yra trys kojos. Sustiprintas signalas tiekiamas E emiteriui, sustiprintas signalas gali būti ištrauktas iš kolektoriaus C, o trečiasis ryšys yra bendras dviem signalams, bazei B.Tranzistoriaus kolektorius turi būti nuosekliai sujungtas su 330 omų rezistoriumi. Tada rezistorius turi būti nuosekliai sujungtas su IR emiteriu. Prijunkite IR emiterio kolektorių (trumpąją koją) prie varžos.
Tada prijunkite tranzistoriaus pagrindą prie 330 omų varžos. Prijunkite kitą rezistoriaus pusę prie „Arduino“ D3 kaiščio.
Tranzistoriaus emiterių išėjimas turi būti įžemintas. Kitas žingsnis - tinkamai prijungti IR imtuvą. IR imtuvas turi plokščią ir išgaubtą pusę. Kai išgaubta pusė nukreipta į viršų, vidurinė koja turėtų būti prijungta prie GND, kairė koja - išvestis, OUT, o dešinė - Vs. Prijunkite laidą prie IR imtuvo OUT gnybto, kuris bus prijungtas prie Arduino D2 gnybto.
Prijunkite laidą prie IR imtuvo GND gnybto, kuris bus prijungtas prie GND Arduino kaiščio. Prijunkite laidą prie IR imtuvo V pėdos, kuri bus prijungta prie Arduino 5 voltų išvesties.
Ketvirtas žingsnis: Arduino
Padarykite „Arduino“ korpusą lazeriniu pjaustytuvu. Failą galima atsisiųsti žemiau.
„gloveIR.svg“
Klijuokite šonus ir dugną kartu. Įdėkite „Arduino“ ir lentą į važiuoklę. Įdėkite jungiamuosius kaiščius į dėžutės dangčio skyles. Uždėkite kaiščius ant tinkamo „Arduino I / O“. Uždėkite dangtelį.
Iškirpkite „Velcro“ gabalėlį, kurio ilgis lygus riešo skersmeniui. Pritvirtinkite dėklą „Velcro“ per numatytas skylutes. Užsidėkite pirštinę ir apyrankė po ranka.
Baterija montuojama atskirai, taip pat su „Velcro“.
Penktas žingsnis: programavimas
Dėl vidinės klaidos programavimas neveikia 1.8.7 versijos arduino.
Atsisiųskite „Arduino“ programą į savo kompiuterį. „Arduino“ yra atvirojo kodo ir jį nemokamai galima atsisiųsti iš šios nuorodos: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Naudodamiesi „Arduino Uno“ ir šia programa, galite sukurti daugybę sistemų.
Jei norite naudoti programą „IRglove“, pirmiausia turite įdiegti IR biblioteką.
- Apsilankykite „IRLib2“ puslapyje „GitHub“.
-Pasirinkite „atsisiųsti ZIP“ arba tiesiog spustelėkite tai nuorodą.
- Atsisiuntę išpakuokite ZIP failą.
-Failą „IRLib2-master“ sudaro 5 atskiri failai. Taip yra todėl, kad ši biblioteka yra 5 bibliotekų, kurios veikia kartu, kolekcija.
- Padarykite visų 5 failų kopijas į „Arduino“ bibliotekos failą šalia kitų „Arduino“ bibliotekų. Dažniausiai tai rasite savo faile: namai / dokumentai / „Arduino“ / bibliotekos. Bibliotekų negalima įdiegti šalia pačios „Arduino“ programos.
-Atnaujinkite „Arduino IDE“.
Prijunkite „Arduino“ prie kompiuterio. Pasirinkite tinkamą aplanką: „Arduino / Genuino Uno“. Ir tada pasirinkite tinkamą „Port“.
Atsisiųskite „GloveIR_phablabs“ programą (su sąlyga) į Arduino. Atsidarys 2 skirtukai: „GloveIR“ ir „EEPROMAnything.h“.
Pasirinkite nuotolinio valdymo įrenginį (dirbantį su IR), kurį norėtumėte valdyti naudodami IR pirštinę. Galite paskirti 4 komandas. Atidarykite „Arduino“ serijos monitorių spustelėdami padidinamąjį stiklą viršutiniame dešiniajame kampe.
Įveskite pirmąjį skaičių „0“ ir paspauskite nuotolinio valdymo pulto mygtuką (prijunkite nykštį ir bet kurį kitą pirštą). Pasirodo pranešimas, kad signalas buvo gautas. Toliau tą patį veiksmą turite atlikti ir su kitais pirštais, tačiau pažymėdami juos kaip 1, 2, 3.
Dabar šias komandas pripažįsta Arduino. Prieš atjungdami „Arduino“ nuo kompiuterio, prijunkite akumuliatorių prie „Arduino“.
Dabar, pririšę siųstuvą prie imtuvo ir prijungę pastarąjį prie įrenginio, galite valdyti jį pirštinėmis.
Kodą galima atsisiųsti žemiau.
„GloveIR_phablabs.zip“
