Tässä artikkelissa tarkastellaan materiaalia käsineiden valmistuksesta, joiden avulla voit hallita erilaisia laitteita. Aineiston kirjoittaja esittelee meille teorian ja näyttää käytännössä, kuinka tällainen laite valmistetaan. Tämä materiaali on todennäköisesti opettavaista ja toivon, että siitä on hyötyä lapsille ja aikuisille. Lapsille - herättää kiinnostusta fysiikkaan, elektroniikka, aikuiset - muistuttaa jotain fysiikan kurssin materiaalia.
DIY IRglove-kaukosäädin. Yhdistämällä kaksi sormenpäätä voit lähettää signaalin laitteelle infrapuna-lähettimen avulla. IRglove käyttää periaatetta siirtää ohjaussignaaleja näkymättömien aallonpituuksien (infrapuna) kautta, jotta laite voi liikkua tai pyöriä. Artikkelissa opit optoelektronisten komponenttien toteuttamiseen ja hallintaan mikro-ohjaimella.
Työkalut ja materiaalit:
-IR-lähetin;
-IR-vastaanotin;
-Akun liitin;
- Työläs uno;
-Tranzistor;
- Vastukset 330 ohmia ja 10 ohmia;
-Maketnaya aluksella;
- 9 V akku;
-Gloves;
- tarranauha;
-Laserleikkuri;
-Juottimet;
-Tietokone Arduinon ohjelmointiin;
-Glue ase;
-Ompeluneulat;
-Johtava lanka;
Vaihe yksi: teoria
Valo on sähkömagneettinen säteily. Ja yksi tärkeimmistä sähkömagneettisen säteilyn ominaisuuksista on aallonpituus.
Jokaisella aallolla on tietty muoto ja pituus. Piikkien (korkeiden pisteiden) välistä etäisyyttä kutsutaan aallonpituudeksi. Aallonpituuden ero on se, kuinka erotamme erityyppiset sähkömagneettiset energiat. Aallonpituus ilmoitetaan yleensä kreikkalaisella kirjaimella lambda (λ).
Sähkömagneettinen spektri on kollektiivinen termi kaikille tunnetuille taajuuksille ja niihin liittyville tunnettujen fotonien aallonpituuksille (sähkömagneettinen säteily).
Radioaallot: 104 km> λ> 1 m
Radioaaltoja käytetään tiedonsiirtoon moduloinnin kautta. Esimerkiksi: televisio, matkapuhelimet, langattomat verkot ja amatööriradio käyttävät radioaaltoja.
Mikroaallot: 1 m> λ> 1 mm
Mikroaallot absorboivat molekyylit, joilla on nesteissä dipolimomentti. Tätä vaikutusta käytetään mikroaaltouunissa ruoan lämmittämiseen.
Infrapuna-aallot: 1 mm> λ> 780 nm.
Kauko-infrapuna: (1 mm - 10 μm): käytetään tähtitieteessä.
Keskitason infrapuna: (10 μm - 2,5 μm): Kuumat esineet voivat säteillä voimakkaasti tällä alueella. Läheinen infrapuna: (2,5 μm - 780 nm): Käytetään kuva-antureissa infrapunavalokuvausta varten.
Näkyvä valo: 780 nm> λ> 380 nm.
Näkyvä valo sisältää kaikki värit, jotka voimme nähdä ihmisen silmällä. Värivalikoima on punaisen (700 nm) ja sinisen (400 nm) välillä.
Ultravioletti aallot: 380 nm> λ> 10 nm
Aurinko säteilee suurta ultraviolettisäteilyä, joka voi tuhota suurimman osan elämästä maapallolla.
Röntgensäteet: 10 nm> X> 13 pm.
Röntgenkuvat voivat olla vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Yksi merkittävistä käyttötavoista on diagnostinen radiografia lääketieteessä.
Gammasäteet: λ <13pm.
Nämä ovat energisimpia fotoneja. Niitä käytetään lääketieteessä syövän sädehoitoon.
Artikkelin yhteydessä olemme kiinnostuneita infrapuna-alueesta. Infrapunavalo on sähkömagneettinen aalto, joka ei ole näkyvissä ihmisen silmälle, mutta jotkut eläimet, esimerkiksi käärmeet, keskittyen siihen arvioivat sijainnin ja etäisyyden saalista.
Kaikki, joiden lämpötila on yli -268 ° C, emittoi infrapunasäteilyä, ja aallonpituus riippuu lämpötilasta. Aurinko emittoi puolet kokonaisenergiastaan infrapunasäteilyn muodossa, ja suurin osa näkyvästä valosta absorboituu ja siirretään infrapunasäteilyn muodossa.
Tärkeää on, että infrapunasäteily ei vaikuta haitallisesti terveyteemme.
Infrapunavalolla on monia käyttötarkoituksia.
Infrapunakamera voi tunnistaa esineiden tai kappaleiden lämmön. Sitä käytetään esimerkiksi talon lämpöhäviöiden havaitsemiseen. Kameraa käytetään myös eläinlääketieteessä eläimen kehon sairaiden alueiden havaitsemiseen.
Kadonneiden etsiminen yöllä, esineiden suojaaminen, meteo- ja astrologiset havainnot ja jopa televisiokanavien vaihtaminen - kaikki tämä ei tule ilman infrapuna-aluetta.
Vaihe toinen: käsineiden valmistelu
Johtava lanka on ommeltava käsineen sormenpäähän. Jos asetat sitten sormenpäät toiselle, piiri sulkeutuu ja infrapunasignaali lähetetään. Itse asiassa se on sähkökytkin.
Langan pituuden tulee olla vähintään kaksinkertainen sormen kärjestä ranteeseen. Älä leikkaa langan alkua.
Ompele lanka käsineen yläosaan asti ranteeseen saakka. Jätä vähintään 5 cm lankaa ranteeseesi. Tee se kaikille 5 sormelle. Varmista, että eri sormien johdot eivät kosketa toisiaan, muuten tämä aiheuttaa oikosulun.
Painikkeet ovat valmiita. Mutta signaalin lähettämiseksi tarvitsemme infrapunasäteilijän. Tämän IR-lähettimen tulisi olla näkyvissä hansikassa. Helpoin paikka on nastan yläosassa.
Vedä IR-säteilijän jalat hanskan läpi. Tee tämä käden takana, nivelten tasolla. Taivuta IR-säteilijän jalat pihdillä koukkujen tekemistä varten. Älä unohda missä on pitkä ja missä on lyhyt jalka.
Kiinnitä johtava lanka (kaksi erillistä kappaletta) molemmille jaloille (isäntä yksinkertaisesti sitoo langan jalan päässä ja kääri sen useita kertoja). Seuraavaksi sinun täytyy salata käsine langalla ranteeseen. Lopussa langan tulee olla vähintään 5 cm.
Valmista seitsemän noin 20 cm pitkää sähköjohtoa: 1 peukalolle, 4 muille sormille, 1 IR-säteilijän pitkälle jalalle ja 1 IR-säteilijän lyhyelle jalle. Kuori kaikki johdot molemmista päistä. Johtimia käytetään mieluiten eri väreissä.
Nyt sinun on kytkettävä johdot lankojen päihin ja eristettävä liitokset lämpöputkella.
Vaihe kolme: kytkentäkaavio
Yhdistä kaikki komponentit toisiinsa kytkentäkaavioiden mukaisesti.
Kiinnitä sormeista tulevat johdot Arduinoon. Neljä johtoa, aloittaen neljällä sormella, suuren lisäksi, on kytketty 8, 9, 10, 11 Arduino-nastaan.
Asenna infrapunavastaanotin, transistori ja vastukset leipätauluun kytkentäkaavion mukaisesti. Transistori on suunniteltu pääasiassa vahvistamaan tai kytkemään elektronisia signaaleja. Yleensä on kolme jalkaa. Vahvistettu signaali syötetään emitterille E, vahvistettu signaali voidaan poimia keräilijästä C, ja kolmas yhteys on yhteinen kahdelle signaalille, kannalle B.Transistorin kollektorin on oltava kytkettynä sarjaan 330 ohmin vastukseen. Sitten vastus on kytkettävä IR-emitteriin sarjassa. Kytke IR-säteilijän keräin (lyhyt jalka) vastukseen.
Kytke sitten transistorin kanta 330 ohmin vastukseen. Kytke vastuksen toinen puoli Arduinon D3-nastaan.
Transistorin emitterien lähtö on maadoitettava. Seuraava vaihe on kytkeä infrapunavastaanotin oikein. IR-vastaanottimessa on litteä ja kupera puoli. Kun kupera puoli on ylöspäin, keskijalka tulee kytkeä GND: hen, vasen jalka on lähtö, OUT ja oikea jalka on Vs. Kytke johdin IR-vastaanottimen OUT-liittimeen, joka liitetään Arduinon D2-liittimeen.
Kytke johdin IR-vastaanottimen GND-liittimeen, joka liitetään GND Arduino -tappiin. Kytke johto infrapunavastaanottimen Vs-jalkaan, joka kytketään Arduinon 5 voltin ulostuloon.
Vaihe neljä: Arduino
Tee kotelo Arduinolle laserleikkurilla. Tiedoston voi ladata alla.
gloveIR.svg
Liimaa sivut ja pohja yhteen. Asenna Arduino ja lauta runkoon. Aseta liitostapit laatikon kannen mukana tuleviin reikiin. Aseta tapit oikeaan Arduino I / O: hen. Asenna kansi.
Leikkaa tarranauha, jonka pituus vastaa ranteen halkaisijaa. Kiinnitä kotelo tarranauhalla mukana toimitettujen reikien läpi. Laita hansikas ja rannerengas käsillä.
Akku asennetaan erikseen, myös tarranauhalla.
Vaihe viisi: Ohjelmointi
Ohjelmointi ei toimi versiossa 1.8.7 arduino sisäisen virheen vuoksi.
Lataa Arduino-ohjelma tietokoneellesi. Arduino on avoimen lähdekoodin versio, jonka voi ladata ilmaiseksi tästä linkistä: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Arduino Unon ja tämän ohjelman avulla voit luoda monia järjestelmiä.
Jotta voit käyttää ohjelmaa IRgloveen, sinun on ensin asennettava IR-kirjasto.
- Käy GitHubin IRLib2-sivulla.
-Valitse "Lataa ZIP" tai napsauta vain tätä linkki.
- Pura zip-tiedosto lataamisen jälkeen.
-Tiedosto “IRLib2-master” sisältää 5 erillistä tiedostoa. Tämä johtuu siitä, että tämä kirjasto on kokoelma viittä kirjastoa, jotka toimivat yhdessä.
- Tee kopio kaikista viidestä tiedostosta Arduino-kirjastotiedostoon muiden Arduino-kirjastojen viereen. Löydät tämän enimmäkseen tiedostostasi: koti / Asiakirjat / Arduino / Kirjastot. Kirjastoja ei voida asentaa itse Arduino-sovelluksen viereen.
-Asenna Arduino IDE.
Kytke Arduino tietokoneeseesi. Valitse oikea kansio: “Arduino / Genuino Uno”. Valitse sitten oikea portti.
Lataa GloveIR_phablabs-ohjelma (toimitetaan) Arduinolle. 2 välilehteä avautuvat: GloveIR ja EEPROMAnything.h.
Valitse kaukosäädin (joka toimii infrapunayhteyden kanssa), jota haluat ohjata infrapunahansikkaasi. Voit määrittää 4 joukkuetta. Avaa Arduino Serial Monitor napsauttamalla suurennuslasia oikeassa yläkulmassa.
Kirjoita ensimmäinen numero “0” ja paina sitten kaukosäätimen painiketta (yhdistä peukalo ja mikä tahansa muu sormi). Näyttöön tulee viesti, joka osoittaa, että signaali on vastaanotettu. Seuraavaksi sinun on tehtävä sama toimenpide muille sormille, mutta nimeämällä ne 1, 2, 3.
Nyt Arduino tunnistaa nämä komennot. Kytke akku Arduino-laitteeseen ennen kuin irrotat Arduinon tietokoneesta.
Nyt kun olet sitonut lähettimen vastaanottimeen ja yhdistänyt sen laitteeseen, voit hallita sitä hansikkaalla.
Koodin voi ladata alla.
GloveIR_phablabs.zip
