Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan bahan mengenai pembuatan sarung tangan, yang mana anda boleh mengawal pelbagai peranti. Penulis bahan ini akan memperkenalkan kami kepada teori dan menunjukkan dalam praktik bagaimana membuat peranti sedemikian. Bahan ini lebih banyak pendidikan dan saya berharap ia berguna kepada kanak-kanak dan orang dewasa. Kepada kanak-kanak - untuk membangkitkan minat dalam bidang fizik, elektronik, orang dewasa - untuk mengingatkan beberapa bahan dari kursus dalam fizik.
Kawalan jauh IRglove DIY. Dengan menyambung dua hujung jari, anda boleh menghantar isyarat ke peranti menggunakan pemancar inframerah. IRglove menggunakan prinsip penghantaran isyarat kawalan melalui panjang gelombang yang tidak kelihatan (dalam julat inframerah) untuk membolehkan peranti bergerak atau berputar. Dari artikel ini anda akan belajar bagaimana untuk melaksanakan komponen optoelektronik dan mengurusnya menggunakan mikrokontroler.
Alat dan bahan:
-MET pemancar;
-IR penerima;
-Bateri penyambung;
- Arduino Uno;
Transistor
- Resistor 330 ohm dan 10 ohm;
-Board;
- Bateri 9V;
-Glove;
- Velcro;
-Pemotong pemasar;
-Pemeterian besi;
-Komputer untuk pengaturcaraan Arduino;
-Glue gun;
-Untuk jarum;
-Bahan yang kondusif;
Langkah Pertama: Teori
Cahaya adalah radiasi elektromagnetik. Dan salah satu sifat terpenting radiasi elektromagnet ialah panjang gelombang.
Setiap gelombang mempunyai bentuk dan panjang tertentu. Jarak antara puncak (titik tinggi) dipanggil panjang gelombang. Perbezaan dalam panjang gelombang adalah bagaimana kita membezakan antara pelbagai jenis tenaga elektromagnetik. Panjang gelombang biasanya ditunjukkan oleh lambda Yunani lambda (λ).
Spektrum elektromagnetik adalah istilah kolektif untuk semua frekuensi yang diketahui dan panjang gelombang yang berkaitan dengan foton yang diketahui (radiasi elektromagnetik).
Gelombang radio: 104 km> λ> 1 m
Gelombang radio digunakan untuk menghantar data melalui modulasi. Sebagai contoh: televisyen, telefon bimbit, rangkaian tanpa wayar dan radio amatur menggunakan gelombang radio.
Microwaves: 1 m> λ> 1 mm
Gelombang mikro diserap oleh molekul yang mempunyai masa dipole dalam cecair. Dalam ketuhar gelombang mikro, kesan ini digunakan untuk memanaskan makanan.
Gelombang inframerah: 1 mm> λ> 780 nm.
Inframerah jauh: (1 mm - 10 μm): digunakan dalam astronomi.
Inframerah tengah: (10 μm - 2.5 μm): Objek panas boleh memancar dengan kuat dalam julat ini. Berhampiran Inframerah: (2.5 μm - 780 nm): Digunakan dalam penderia imej untuk fotografi inframerah.
Lampu boleh dilihat: 780 nm> λ> 380 nm.
Cahaya yang boleh dilihat termasuk semua warna yang boleh kita lihat dengan mata manusia. Pelbagai warna terletak di antara merah (700 nm) dan biru (400 nm).
Gelombang Ultraviolet: 380 nm> λ> 10 nm
Matahari mengeluarkan radiasi ultraviolet yang besar, yang boleh memusnahkan sebahagian besar kehidupan di Bumi.
X-ray: 10 nm> λ> 1 petang.
X-ray boleh berinteraksi dengan perkara. Salah satu kegunaan penting ialah radiografi diagnostik dalam bidang perubatan.
Sinar Gamma: λ <1pm.
Ini adalah foton yang paling bertenaga. Ia digunakan dalam ubat untuk terapi sinaran radiasi.
Dalam konteks artikel, kami berminat dengan julat inframerah. Lampu inframerah adalah gelombang elektromagnetik yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia, tetapi sesetengah haiwan, sebagai contoh, ular, memusatkan perhatiannya menganggarkan lokasi dan jarak ke mangsa.
Segala sesuatu dengan suhu di atas -268 ° C memancarkan radiasi inframerah, dan panjang gelombang bergantung pada suhu. Matahari memancarkan separuh daripada jumlah tenaganya dalam bentuk radiasi inframerah, dan kebanyakan cahaya yang kelihatan diserap dan dihantar dalam bentuk radiasi inframerah.
Yang penting ialah radiasi inframerah tidak menjejaskan kesihatan kita.
Lampu inframerah mempunyai banyak kegunaan.
Kamera inframerah boleh mengesan haba objek atau badan. Ia digunakan, sebagai contoh, untuk mengesan kehilangan haba di rumah. Kamera ini juga digunakan dalam perubatan veterinar untuk mengesan kawasan berpenyakit tubuh haiwan.
Mencari orang yang hilang pada waktu malam, perlindungan objek, meteo dan pemerhatian astrologi, dan juga menukar saluran TV, semua ini tidak dilakukan tanpa jangkauan inframerah.
Langkah kedua: penyediaan sarung tangan
Benang konduktif mesti dijahit di hujung sarung tangan. Jika anda kemudian meletakkan satu hujung jari di sisi yang lain, litar akan ditutup dan isyarat inframerah dihantar. Malah, ia adalah suis elektrik.
Panjang benang harus sekurang-kurangnya dua kali panjang dari ujung jari ke pergelangan tangan. Jangan memotong permulaan benang.
Jahit benang di sepanjang bahagian atas sarung tangan sehingga ke pergelangan tangan. Biarkan sekurang-kurangnya 5 cm benang di pergelangan tangan anda. Lakukannya untuk semua 5 jari. Pastikan wayar yang berbeza jari tidak menyentuh satu sama lain, jika tidak, ini akan menyebabkan litar pintas.
Butang sudah siap. Tetapi untuk menghantar isyarat kita memerlukan pemancar inframerah. Pemancar IR ini harus kelihatan dalam kedudukan sarung tangan. Tempat yang paling mudah adalah di bahagian atas buku jari.
Tarik kaki pemancar IR melalui sarung tangan. Lakukan ini di belakang tangan anda, di peringkat buku jari. Bengkokkan kaki emitor IR dengan tang untuk membuat cangkuk. Jangan lupa di mana panjang dan di mana kaki pendek.
Kencangkan thread konduktif (dua keping berasingan) pada kedua kaki (tuannya hanya mengikat benang di hujung kaki dan membalutnya beberapa kali). Seterusnya, anda perlu menyalakan sarung tangan dengan benang ke pergelangan tangan. Pada akhirnya perlu sekurang-kurangnya 5 cm benang.
Sediakan tujuh wayar elektrik kira-kira 20 cm panjang 1 untuk ibu jari, 4 untuk jari kaki yang lain, 1 untuk kaki panjang emitor IR dan 1 untuk kaki pendek emitor IR. Strip semua wayar di kedua-dua hujung. Wayar lebih baik digunakan dalam warna yang berbeza.
Sekarang anda perlu menyambung wayar ke hujung benang dan melindungi sendi dengan paip haba.
Langkah Tiga: Diagram Pendawaian
Ikut gambar rajah pendawaian untuk menyambung semua komponen antara satu sama lain.
Kencangkan wayar yang datang dari jari ke Arduino. Empat wayar, bermula dengan empat jari, selain yang besar, disambungkan ke pin Arduino 8, 9, 10, 11.
Pasang penerima IR, transistor, dan perintang pada papan roti seperti yang ditunjukkan dalam gambar pendawaian. Transistor terutamanya direka untuk menguatkan atau menukar isyarat elektronik. Secara umum, terdapat tiga kaki. Isyarat yang diperkuat diberi kepada pemancar E, isyarat yang diperkuatkan boleh diekstrak daripada pengumpul C, dan sambungan ketiga adalah sama kepada kedua-dua isyarat, asas B.Pengumpul transistor mesti disambungkan kepada perintang 330 ohm dalam siri. Kemudian perintang mesti disambungkan ke pemancar ir dalam siri. Sambung pengumpul pemancar IR (kaki pendek) ke perintang.
Kemudian sambungkan pangkalan transistor ke perintang 330 ohm. Sambungkan sisi lain dari perintang ke pin D3 Arduino.
Output emitter dari transistor mesti didasarkan. Langkah seterusnya adalah dengan betul menyambung penerima IR. Penerima IR mempunyai sisi rata dan sebelah cembung. Apabila bahagian cembung menghadap ke atas, kaki tengah harus disambungkan ke GND, kaki kiri adalah output, OUT, dan kaki kanan adalah Vs. Sambung wayar ke terminal OUT dari penerima IR, yang akan disambungkan ke terminal D2 Arduino.
Sambung wayar ke terminal GND penerima IR, yang akan disambungkan ke pin GND Arduino. Sambung wayar ke kaki V penerima IR, yang akan disambungkan ke output 5 volt Arduino.
Langkah Empat: Arduino
Buat perumahan untuk Arduino dengan pemotong laser. Fail ini boleh dimuat turun di bawah.
gloveIR.svg
Gosok tepi dan bawah bersama-sama. Pasang Arduino dan papan ke dalam casis. Masukkan pin penyambung ke lubang yang disediakan di dalam penutup kotak. Letakkan pin pada Arduino I / O yang betul. Gantikan penutup.
Potong sepotong Velcro dengan panjang sama dengan diameter pergelangan tangan anda. Kencangkan kes dengan Velcro melalui lubang yang disediakan. Pakai sarung tangan dan gelang di tangan.
Bateri dipasang secara berasingan, juga dengan Velcro.
Langkah Lima: Pengaturcaraan
Pengaturcaraan tidak berfungsi dengan versi 1.8.7 arduino kerana ralat dalaman.
Muat turun program Arduino ke komputer anda. Arduino adalah sumber terbuka dan boleh dimuat turun secara percuma di pautan ini: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Dengan Arduino Uno dan program ini, anda boleh membuat banyak sistem.
Untuk menggunakan program IRglove, anda mesti memasang Perpustakaan IR terlebih dahulu.
- Lawati halaman IRLib2 di GitHub.
-Pilih "muat turun ZIP", atau klik pada ini pautan itu.
- Unzip fail zip selepas memuat turun.
-File "IRLib2-master" mengandungi 5 fail berasingan. Ini kerana perpustakaan ini adalah koleksi 5 perpustakaan yang bekerjasama.
- Buat salinan semua 5 fail ke dalam fail perpustakaan Arduino bersebelahan dengan perpustakaan Arduino yang lain. Anda akan menemui ini dalam fail anda: rumah / Dokumen / Arduino / Perpustakaan. Perpustakaan tidak boleh dipasang di sebelah aplikasi Arduino itu sendiri.
-Restart Arduino IDE.
Sambungkan Arduino anda ke komputer anda. Pilih folder yang betul: "Arduino / Genuino Uno". Kemudian pilih "Port" yang betul.
Muat turun program GloveIR_phablabs (Disediakan) ke Arduino. 2 tab akan dibuka: GloveIR dan EEPROMAnything.h.
Pilih peranti kawalan jauh (bekerja dengan IR) yang anda ingin mengawal dengan sarung tangan IR anda. Anda boleh menetapkan 4 pasukan. Buka monitor Serial Arduino dengan mengklik pada kaca pembesar di sudut kanan atas.
Masukkan nombor pertama "0", dan kemudian tekan butang (sambung ibu jari anda dan sebarang jari lain) pada alat kawalan jauh. Mesej muncul menunjukkan bahawa isyarat telah diterima. Seterusnya, anda perlu melakukan operasi yang sama untuk jari-jari lain, tetapi menetapkan mereka sebagai 1, 2, 3.
Kini perintah ini diiktiraf oleh Arduino. Sambungkan bateri ke Arduino anda sebelum memutuskan sambungan Arduino dari komputer.
Sekarang, setelah mengikat pemancar kepada penerima dan menyambungkan peranti tersebut ke peranti, anda boleh mengawalnya dengan sarung tangan.
Kod boleh dimuat turun di bawah.
GloveIR_phablabs.zip
