În acest articol, vom lua în considerare materialul pentru fabricarea mănușilor, cu ajutorul cărora puteți controla diverse dispozitive. Autorul materialului ne va prezenta în teorie și va arăta în practică cum se face un astfel de dispozitiv. Acest material este mai probabil educativ și sper să fie util copiilor și adulților. Pentru copii - pentru a trezi interesul pentru fizică, electronică, adulți - pentru a reaminti unele materiale dintr-un curs în fizică.
Telecomanda IRglove DIY. Conectând două degete, puteți trimite un semnal dispozitivului folosind un transmițător cu infraroșu. IRglove utilizează principiul transmiterii semnalelor de control prin lungimi de undă invizibile (în domeniul infraroșu) pentru a permite dispozitivului să se miște sau să se rotească. Din articol veți învăța cum să implementați componente optoelectronice și să le gestionați folosind un microcontroller.
Instrumente și materiale:
-Transmițător;
-Receptor;
-Conector de baterie;
- Arduino uno;
-Tranzistor;
- Rezistoare 330 ohmi și 10 ohmi;
bord -Maketnaya;
- baterie 9V;
-Gloves;
- Velcro;
-Lasier pentru taiere;
-Fier de vânzare;
-Computer pentru programarea Arduino;
-Pistol de luciu;
-Cusuri ace;
-Armă conductoare;
Pasul 1: Teorie
Lumina este radiație electromagnetică. Și una dintre cele mai importante proprietăți ale radiației electromagnetice este lungimea de undă.
Fiecare val are o formă și o lungime specifică. Distanța dintre vârfuri (puncte înalte) se numește lungime de undă. Diferența de lungime de undă este modul în care distingem între diferite tipuri de energie electromagnetică. Lungimea de undă este de obicei indicată de litera greacă lambda (λ).
Spectrul electromagnetic este un termen colectiv pentru toate frecvențele cunoscute și lungimile de undă asociate ale fotonilor cunoscuți (radiații electromagnetice).
Undele radio: 104 km> λ> 1 m
Undele radio sunt utilizate pentru a transmite date prin modulare. De exemplu: televiziunea, telefoanele mobile, rețelele wireless și radio-amatori folosesc unde radio.
Microunde: 1 m> λ> 1 mm
Microundele sunt absorbite de molecule care au un moment dipol în lichide. Într-un cuptor cu microunde, acest efect este utilizat pentru încălzirea alimentelor.
Undele infraroșii: 1 mm> λ> 780 nm.
Infraroșu îndepărtat: (1 mm - 10 μm): utilizat în astronomie.
Infraroșu mediu: (10 μm - 2,5 μm): obiectele fierbinți pot radia puternic în acest interval. Aproape de infraroșu: (2,5 μm - 780 nm): Folosit în senzorii de imagine pentru fotografie cu infraroșu.
Lumina vizibilă: 780 nm> λ> 380 nm.
Lumina vizibilă include toate culorile pe care le putem vedea cu ochiul uman. Gama de culori se situează între roșu (700 nm) și albastru (400 nm).
Undele ultraviolete: 380 nm> λ> 10 nm
Soarele emite radiații ultraviolete mari, care pot distruge cea mai mare parte a vieții pe Pământ.
Razele X: 10 nm> λ> 1 pm.
Razele X pot interacționa cu materia. Una dintre utilizările notabile este radiografia de diagnostic în medicină.
Raze gamma: λ <1 pm.
Acestea sunt fotonii cei mai energici. Sunt utilizate în medicină pentru radioterapia cancerului.
În contextul articolului, ne interesează gama infraroșu. Lumina infraroșie este o undă electromagnetică care nu este vizibilă pentru ochiul uman, dar unele animale, de exemplu, șerpi, concentrându-se pe acesta, estimează locația și distanța față de pradă.
Totul cu o temperatură peste -268 ° C emite radiații infraroșii, iar lungimea de undă depinde de temperatură. Soarele emite jumătate din energia sa totală sub formă de radiații infraroșii, iar cea mai mare parte a luminii vizibile este absorbită și transmisă sub formă de radiații infraroșii.
Important este că radiațiile infraroșii nu afectează în mod negativ sănătatea noastră.
Lumina infraroșie are multe utilizări.
O cameră cu infraroșu poate detecta căldura obiectelor sau corpurilor. Este folosit, de exemplu, pentru a detecta pierderile de căldură într-o casă. Aparatul foto este folosit și în medicina veterinară pentru a detecta zonele bolnave ale corpului animalului.
Căutarea persoanelor dispărute noaptea, protecția obiectelor, observații meteo și astrologice și chiar comutarea canalelor TV, toate acestea nu se descurcă fără raza de infraroșu.
Pasul doi: pregătirea mănușii
Firul conductor trebuie să fie cusut peste degetele mănușii. Dacă așezați apoi un vârf de deget pe celălalt, circuitul se închide și se transmite un semnal infraroșu. De fapt, este un comutator electric.
Lungimea firului trebuie să fie de cel puțin două ori lungimea de la vârful degetului până la încheietura mâinii. Nu tăiați începutul firului.
Coaseți firul de-a lungul vârfului mănușii până la încheietura mâinii. Lasă cel puțin 5 cm de fir pe încheietura mâinii. Faceți-o pentru toate cele 5 degete. Asigurați-vă că firele degetelor diferite nu se ating între ele, altfel acest lucru va provoca un scurtcircuit.
Butoanele sunt gata. Dar pentru a trimite un semnal avem nevoie de un emițător în infraroșu. Acest transmițător IR trebuie să fie vizibil în poziția mănușii. Cel mai ușor loc este în vârful articulațiilor.
Trageți picioarele emițătorului IR prin mănușă. Faceți acest lucru pe partea din spate a mâinii, la nivelul articulațiilor. Îndoiți picioarele emițătorului IR cu clește pentru a face cârlige. Nu uitați unde este lungul și unde este piciorul scurt.
Fixați firul conductor (două bucăți separate) de ambele picioare (maestrul leagă pur și simplu firul de la capătul piciorului și îl înfășoară de mai multe ori). În continuare, trebuie să clipești mănușa cu fir la încheietura mâinii. La sfârșit trebuie să existe cel puțin 5 cm de fir.
Pregătiți șapte fire electrice de aproximativ 20 cm lungime: 1 pentru degetul mare, 4 pentru celelalte degete, 1 pentru piciorul lung al emițătorului IR și 1 pentru piciorul scurt al emițătorului IR. Îndepărtați toate firele la ambele capete. Firele sunt de preferat utilizate în culori diferite.
Acum trebuie să conectați firele la capetele firelor și să izolați îmbinările cu o conductă de căldură.
Pasul trei: Schema de cablare
Urmați diagramele de cabluri pentru a conecta toate componentele între ele.
Fixați firele care vin din degete în Arduino. Patru fire, începând cu patru degete, pe lângă cel mare, sunt conectate la 8, 9, 10, 11 pini Arduino.
Instalați receptorul IR, tranzistorul și rezistențele pe placa de pană, așa cum se arată în diagrama de cablare. Tranzistorul este conceput în principal pentru amplificarea sau schimbarea semnalelor electronice. În general, există trei picioare. Semnalul amplificat este transmis emitatorului E, semnalul amplificat poate fi extras din colectorul C, iar a treia conexiune este comună celor două semnale, baza B.Colectorul tranzistorului trebuie conectat în serie la o rezistență de 330 ohmi. Apoi, rezistența trebuie conectată la emițătorul IR în serie. Conectați colectorul emițătorului IR (picior scurt) la rezistor.
Apoi conectați baza tranzistorului la o rezistență de 330 ohmi. Conectați cealaltă parte a rezistorului la pinul D3 al Arduino.
Ieșirea emițătorilor tranzistorului trebuie să fie legată la pământ. Următorul pas este conectarea corectă a receptorului IR. Receptorul IR are o parte plată și o parte convexă. Când partea convexă este orientată în sus, piciorul din mijloc trebuie conectat la GND, piciorul stâng este ieșirea, OUT, iar piciorul drept este Vs. Conectați cablul la terminalul OUT al receptorului IR, care va fi conectat la terminalul D2 al Arduino.
Conectați cablul la terminalul GND al receptorului IR, care va fi conectat la pinul GND Arduino. Conectați firul la piciorul Vs al receptorului IR, care va fi conectat la ieșirea Arduino de 5 volți.
Pasul patru: Arduino
Realizați o carcasă pentru Arduino cu ajutorul unui tăietor cu laser. Fișierul poate fi descărcat mai jos.
gloveIR.svg
Lipiți părțile laterale și partea inferioară. Instalați Arduino și îmbarcați-vă în șasiu. Introduceți pinii de conectare în orificiile furnizate din capacul cutiei. Așezați știfturile pe Arduino I / O corect. Înlocuiți capacul.
Tăiați o bucată de Velcro cu o lungime egală cu diametrul încheieturii mâinii. Fixați carcasa cu Velcro prin găurile furnizate. Pune-ți o mănușă și brățară pe mână.
Bateria este instalată separat, de asemenea cu Velcro.
Pasul cinci: Programare
Programarea nu funcționează cu versiunea 1.8.7 arduino din cauza unei erori interne.
Descărcați programul Arduino pe computer. Arduino este open source și poate fi descărcat gratuit pe acest link: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Cu Arduino Uno și acest program, puteți crea multe sisteme.
Pentru a utiliza programul pentru IRglove, trebuie mai întâi să instalați Biblioteca IR.
- Accesați pagina IRLib2 de pe GitHub.
-Selectați „descărcați ZIP” sau pur și simplu faceți clic pe acest lucru legătura.
- Decuplați fișierul zip după descărcare.
-Filierul „IRLib2-master” conține 5 fișiere separate. Acest lucru se datorează faptului că această bibliotecă este o colecție de 5 biblioteci care lucrează împreună.
- Realizați o copie a tuturor celor 5 fișiere într-un fișier de bibliotecă Arduino de lângă alte biblioteci Arduino. Acest lucru îl veți găsi mai ales în fișierul dvs.: acasă / Documente / Arduino / Biblioteci. Bibliotecile nu pot fi instalate lângă aplicația Arduino în sine.
-Restartează IDE Arduino.
Conectați-vă Arduino la computer. Selectați dosarul corect: „Arduino / Genuino Uno”. Și apoi selectați „Portul” corect.
Descărcați programul GloveIR_phablabs (furnizat) în Arduino. Se vor deschide 2 file: GloveIR și EEPROMAnything.h.
Selectați un dispozitiv de control de la distanță (care lucrează cu IR) pe care doriți să îl controlați cu mănușa IR. Puteți atribui 4 echipe. Deschideți monitorul Serial Arduino făcând clic pe lupă din colțul din dreapta sus.
Introduceți primul număr „0”, apoi apăsați butonul (conectați degetul mare și orice alt deget) de pe telecomandă. Apare un mesaj care indică faptul că un semnal a fost primit. În continuare, trebuie să faceți aceeași operație pentru celelalte degete, dar desemnându-le drept 1, 2, 3.
Acum aceste comenzi sunt recunoscute de Arduino. Conectați bateria la Arduino înainte de a deconecta Arduino de la computer.
Acum, după ce ați legat emițătorul de receptor și conectat acesta din urmă la dispozitiv, îl puteți controla cu o mănușă.
Codul poate fi descărcat mai jos.
GloveIR_phablabs.zip
