I denne artikkelen vil vi vurdere materiale om fremstilling av hansker som du kan kontrollere forskjellige enheter med. Forfatteren av materialet vil introdusere oss for teorien og i praksis vise hvordan man lager en slik enhet. Dette materialet er mer sannsynlig lærerikt, og jeg håper det vil være nyttig for barn og voksne. Til barn - for å vekke interesse for fysikk, elektronikk, voksne - for å minne om noe materiale fra et kurs i fysikk.
DIY IRglove fjernkontroll. Ved å koble to fingertupper, kan du sende et signal til enheten ved hjelp av en infrarød sender. IRglove bruker prinsippet om å overføre styresignaler gjennom usynlige bølgelengder (i det infrarøde området) for å la enheten bevege seg eller rotere. Fra artikkelen lærer du hvordan du implementerer optoelektroniske komponenter og administrerer dem ved hjelp av en mikrokontroller.
Verktøy og materialer:
-IR sender;
-IR mottaker;
-Batterikontakt;
- Arduino uno;
-Tranzistor;
- Motstand mot 330 ohm og 10 ohm;
-Maketnaya bord;
- 9V batteri;
-Gloves;
- borrelås;
-Laser kutter;
Loddejern;
-Datamaskin for programmering av Arduino;
Limpistol;
- Sy nåler;
-Ledende tråd;
Trinn en: Teori
Lys er elektromagnetisk stråling. Og en av de viktigste egenskapene til elektromagnetisk stråling er bølgelengden.
Hver bølge har en bestemt form og lengde. Avstanden mellom toppene (høye punkter) kalles bølgelengden. Forskjellen i bølgelengde er hvordan vi skiller mellom forskjellige typer elektromagnetisk energi. Bølgelengden er vanligvis indikert med den greske bokstaven lambda (λ).
Det elektromagnetiske spekteret er en samlebetegnelse for alle kjente frekvenser og de tilhørende bølgelengdene til kjente fotoner (elektromagnetisk stråling).
Radiobølger: 104 km> λ> 1 moh
Radiobølger brukes til å overføre data gjennom modulasjon. For eksempel: TV, mobiltelefoner, trådløse nettverk og amatørradio bruker radiobølger.
Mikrobølger: 1 m> λ> 1 mm
Mikrobølger blir absorbert av molekyler som har et dipolmoment i væsker. I en mikrobølgeovn brukes denne effekten til å varme opp mat.
Infrarøde bølger: 1 mm> λ> 780 nm.
Langt infrarødt: (1 mm - 10 μm): brukt i astronomi.
Midt-infrarød: (10 μm - 2,5 μm): Varme gjenstander kan stråle sterkt i dette området. I nærheten av infrarød: (2,5 μm - 780 nm): Brukes i bildesensorer for infrarød fotografering.
Synlig lys: 780 nm> λ> 380 nm.
Synlig lys inkluderer alle fargene som vi kan se med det menneskelige øyet. Utvalget av farger ligger mellom rødt (700 nm) og blått (400 nm).
Ultraviolette bølger: 380 nm> λ> 10 nm
Solen avgir stor ultrafiolett stråling, som potensielt kan ødelegge det meste av livet på jorden.
Røntgenstråler: 10 nm> λ> 13:00.
Røntgenbilder kan samhandle med materie. En av de bemerkelsesverdige bruksområdene er diagnostisk radiografi i medisin.
Gamma-stråler: λ <13:00.
Dette er de mest energiske fotonene. De brukes i medisin for strålebehandling av kreft.
I sammenheng med artikkelen er vi interessert i det infrarøde området. Infrarødt lys er en elektromagnetisk bølge som ikke er synlig for det menneskelige øyet, men noen dyr, for eksempel, slanger, med fokus på den, estimerer plasseringen og avstanden til byttet.
Alt med temperatur over -268 ° C avgir infrarød stråling, og bølgelengden avhenger av temperaturen. Solen avgir halvparten av sin totale energi i form av infrarød stråling, og mesteparten av det synlige lyset blir absorbert og overført i form av infrarød stråling.
Det viktige er at infrarød stråling ikke påvirker helsen vår negativt.
Infrarødt lys har mange bruksområder.
Et infrarødt kamera kan oppdage varmen fra gjenstander eller kropper. Det brukes for eksempel for å oppdage varmetap i et hus. Kameraet brukes også i veterinærmedisin for å oppdage syke områder av dyrets kropp.
Letingen etter savnede om natten, beskyttelse av gjenstander, meteo- og astrologiske observasjoner, og til og med bytte av TV-kanaler, alt dette gjør ikke uten det infrarøde området.
Trinn to: hanskeforberedelse
Den ledende tråden må sys over fingertuppene på hansken. Hvis du deretter plasserer den ene fingertuppen på den andre, lukkes kretsen, og et infrarødt signal sendes. Det er faktisk en elektrisk bryter.
Lengden på tråden skal være minst dobbelt så lang fra fingerspissen til håndleddet. Ikke klipp begynnelsen av tråden.
Sy tråden langs toppen av hansken helt til håndleddet. Legg minst 5 cm tråd på håndleddet. Gjør det for alle fem fingrene. Forsikre deg om at ledningene til forskjellige fingre ikke berører hverandre, ellers vil dette føre til kortslutning.
Knappene er klare. Men for å sende et signal trenger vi en infrarød emitter. Denne IR-senderen skal være synlig i hanskeposisjon. Det enkleste stedet er på toppen av knokene.
Trekk bena på IR-senderen gjennom hansken. Gjør dette på baksiden av hånden, på knokene. Bøy bena på IR-emitteren med en tang for å lage kroker. Ikke glem hvor er det lange, og hvor er det korte benet.
Fest den ledende tråden (to separate stykker) på begge bena (mesteren knytter ganske enkelt tråden på enden av beinet og pakker den flere ganger). Deretter må du blinke hansken med tråd til håndleddet. På slutten skal det være minst 5 cm tråd.
Forbered syv elektriske ledninger som er omtrent 20 cm lange, 1 for tommelen, 4 for de andre tærne, 1 for langbenet til IR-senderen og 1 for kortbenet til IR-senderen. Strip alle ledningene i begge ender. Ledninger brukes fortrinnsvis i forskjellige farger.
Nå må du koble ledningene til endene av gjengene og isolere skjøtene med et varmerør.
Trinn tre: Koblingsskjema
Følg koblingsskjemaene for å koble alle komponentene til hverandre.
Fest ledningene fra fingrene inn i Arduino. Fire ledninger, som starter med fire fingre, foruten den store, er koblet til 8, 9, 10, 11 Arduino-pinner.
Installer IR-mottakeren, transistoren og motstandene på brødbordet som vist i koblingsskjemaet. Transistoren er hovedsakelig designet for å forsterke eller bytte elektroniske signaler. Generelt er det tre bein. Det forsterkede signalet mates til emitter E, det forsterkede signalet kan trekkes ut fra samleren C, og den tredje forbindelsen er felles for de to signalene, base B.Transistorkollektoren må kobles til en 330 ohm motstand i serie. Da må motstanden kobles til IR-senderen i serie. Koble IR-emitterkollektoren (kort ben) til motstanden.
Koble deretter basen til transistoren til en 330 ohm-motstand. Koble den andre siden av motstanden til D3-pinnen på Arduino.
Utgangen fra transistorens sendere må være jordet. Neste trinn er å koble IR-mottakeren ordentlig. IR-mottakeren har en flat side og en konveks side. Når den konvekse siden vender opp, skal midtbenet være koblet til GND, venstre fot er utgangen, UT, og høyre fot er Vs. Koble ledningen til OUT-terminalen til IR-mottakeren, som vil være koblet til D2-terminalen på Arduino.
Koble ledningen til GND-terminalen på IR-mottakeren, som vil være koblet til GND Arduino-pinnen. Koble ledningen til Vs-foten til IR-mottakeren, som vil være koblet til Arduinos 5-volt utgang.
Trinn fire: Arduino
Lag et hus til Arduino med en laserskjærer. Filen kan lastes ned nedenfor.
gloveIR.svg
Lim sidene og bunnen sammen. Installer Arduino og brett inn i kabinettet. Sett koblingsstiftene inn i de medfølgende hullene i boksens lokk. Plasser pinnene på riktig Arduino I / O. Sett på dekselet igjen.
Skjær et stykke borrelås med en lengde som er lik diameteren på håndleddet. Fest saken med borrelås gjennom hullene som følger med. Ta på en hanske og armbånd på hånden.
Batteriet er installert separat, også med borrelås.
Trinn fem: Programmering
Programmering fungerer ikke med versjon 1.8.7 arduino på grunn av en intern feil.
Last ned Arduino-programmet til datamaskinen din. Arduino er åpen kildekode og kan lastes ned gratis på denne lenken: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Med Arduino Uno og dette programmet kan du lage mange systemer.
For å bruke programmet til IRglove, må du først installere IR-biblioteket.
- Besøk IRLib2-siden på GitHub.
-Velg "last ned ZIP", eller bare klikk på dette lenken.
- Pakk ut zip-filen etter nedlasting.
-Filen “IRLib2-master” inneholder 5 separate filer. Dette fordi dette biblioteket er en samling av 5 biblioteker som fungerer sammen.
- Lag en kopi av alle 5 filene i en Arduino-bibliotekfil ved siden av andre Arduino-biblioteker. Du finner det meste i filen din: hjem / Dokumenter / Arduino / Biblioteker. Biblioteker kan ikke installeres ved siden av selve Arduino-applikasjonen.
-Start Arduino IDE på nytt.
Koble Arduino til datamaskinen. Velg riktig mappe: “Arduino / Genuino Uno”. Og velg deretter riktig “Port”.
Last ned GloveIR_phablabs-programmet (levert) til Arduino. 2 faner vil åpne: GloveIR og EEPROMAnything.h.
Velg en fjernkontrollenhet (arbeider med IR) som du ønsker å kontrollere med IR-hansken. Du kan tildele 4 lag. Åpne Arduino Serial-skjermen ved å klikke på lupen i øverste høyre hjørne.
Skriv inn det første tallet “0”, og trykk deretter på knappen (koble tommelen og en hvilken som helst annen finger) på fjernkontrollen. Det vises en melding som indikerer at et signal er mottatt. Deretter må du utføre samme operasjon for de andre fingrene, men angi dem som 1, 2, 3.
Nå er disse kommandoene anerkjent av Arduino. Koble batteriet til Arduino før du kobler Arduino fra datamaskinen.
Nå, når du har bundet senderen til mottakeren og koblet sistnevnte til enheten, kan du kontrollere den med en hanske.
Koden kan lastes ned nedenfor.
GloveIR_phablabs.zip
