במאמר זה נשקול חומר העוסק בייצור כפפות, בעזרתו תוכלו לשלוט במכשירים שונים. מחבר החומר יכיר לנו את התיאוריה ויציג בפועל כיצד להכין מכשיר כזה. חומר זה סביר יותר חינוכי ואני מקווה שהוא יועיל לילדים ולמבוגרים. לילדים - לעורר עניין בפיזיקה, אלקטרוניקה, מבוגרים - להזכיר קצת חומר מקורס בפיזיקה.
שלט רחוק IRGlove DIY. על ידי חיבור שתי קצות אצבעות, באפשרותך לשלוח אות להתקן באמצעות משדר אינפרא אדום. IRglove משתמש בעיקרון בהעברת אותות בקרה באורכי גל בלתי נראים (בתחום האינפרא אדום) כדי לאפשר למכשיר לנוע או להסתובב. מתוך המאמר תוכלו ללמוד כיצד ליישם רכיבים אלקטרואלקטוניים ולנהל אותם באמצעות מיקרו-בקר.
כלים וחומרים:
משדר -IR;
מקלט -IR;
-מחבר סוללה;
- ארדואינו אונו;
טרנזיסטור
- נגדים 330 אוהם ו 10 אוהם;
- לוח;
- סוללה 9V;
-כפפה;
- סקוטש;
חותך לייזר;
-לחמה הלחמה;
-מחשב לתכנות Arduino;
-אקדח דבק;
-מחטי תפירה;
-חוט מוליך;
שלב ראשון: תיאוריה
האור הוא קרינה אלקטרומגנטית. ואחד המאפיינים החשובים ביותר של קרינה אלקטרומגנטית הוא אורך הגל.
לכל גל צורה ואורך ספציפיים. המרחק בין הפסגות (נקודות גבוהות) נקרא אורך הגל. ההבדל באורך הגל הוא כיצד אנו מבחינים בין סוגים שונים של אנרגיה אלקטרומגנטית. אורך הגל מצוין בדרך כלל על ידי האות היוונית lambda (λ).
הספקטרום האלקטרומגנטי הוא מונח קולקטיבי לכל התדרים הידועים ואורכי הגל הנלווים של פוטונים ידועים (קרינה אלקטרומגנטית).
גלי רדיו: 104 ק"מ> λ> 1 מ '
גלי רדיו משמשים להעברת נתונים באמצעות אפנון. לדוגמה: טלוויזיה, טלפונים ניידים, רשתות אלחוטיות ורדיו חובבים משתמשים בגלי רדיו.
גלי מיקרוגל: 1 מ '> λ> 1 מ"מ
גלי מיקרוגל נספגים על ידי מולקולות שיש להם רגע דיפול בנוזלים. בתנור מיקרוגל, אפקט זה משמש לחימום מזון.
גלי אינפרא אדום: 1 מ"מ> λ> 780 ננומטר.
אינפרא אדום רחוק: (1 מ"מ - 10 מיקרומטר): משמש באסטרונומיה.
אמצע אינפרא אדום: (10 מיקרומטר - 2.5 מיקרומטר): עצמים חמים יכולים להקרין חזק בטווח זה. קרוב לאינפרא אדום: (2.5 מיקרומטר - 780 ננומטר): משמש בחיישני תמונה לצילום אינפרא אדום.
אור נראה: 780 ננומטר> λ> 380 ננומטר.
אור גלוי כולל את כל הצבעים שאנו יכולים לראות בעין האנושית. טווח הצבעים נע בין אדום (700 ננומטר) לכחול (400 ננומטר).
גלים אולטרה סגולים: 380 ננומטר> λ> 10 ננומטר
השמש פולטת קרינה אולטרה סגולה גדולה שעלולה להרוס את מרבית החיים על כדור הארץ.
צילומי רנטגן: 10 ננומטר> λ> 13 בערב.
צילומי רנטגן יכולים לקיים אינטראקציה עם החומר. אחד השימושים הבולטים הוא רדיוגרפיה אבחנתית ברפואה.
קרני גאמה: λ <13 בערב.
אלה הפוטונים האנרגטיים ביותר. הם משמשים ברפואה לטיפול בהקרנות בסרטן.
בהקשר של המאמר, אנו מעוניינים בטווח האינפרא אדום. אור אינפרא אדום הוא גל אלקטרומגנטי שאינו גלוי לעין האנושית, אולם ישנם בעלי חיים, כמו נחשים, המתמקדים בו מעריכים את המיקום והמרחק לטרף.
כל דבר עם טמפרטורה מעל -268 מעלות צלזיוס פולט קרינה אינפרא אדום, ואורך הגל תלוי בטמפרטורה. השמש פולטת מחצית מכלל האנרגיה שלה בצורה של קרינה אינפרא אדום, ורוב האור הנראה נקלט ומועבר בצורה של קרינה אינפרא אדום.
הדבר החשוב הוא שקרינת אינפרא אדום אינה משפיעה לרעה על בריאותנו.
לאור אינפרא אדום יש שימושים רבים.
מצלמה אינפרא אדום יכולה לזהות את החום של חפצים או גופים. הוא משמש למשל לגילוי איבוד חום בבית. המצלמה משמשת גם ברפואה וטרינרית לגילוי אזורים חולים בגוף החיה.
החיפוש אחר נעדרים בלילה, הגנה על חפצים, תצפיות מטאו ואסטרולוגיות ואפילו מיתוג ערוצי טלוויזיה, כל זה לא מסתכם בלי הטווח האינפרא אדום.
שלב שני: הכנת כפפות
יש לתפור את החוט המוליך על קצות אצבעות הכפפה. אם אתה מניח קצה אצבע אחד על השני, המעגל נסגר ונשלח אות אינפרא אדום. למעשה זהו מתג חשמלי.
אורך החוט צריך להיות לפחות פעמיים באורך מקצה האצבע לפרק כף היד. אל תחתוך את תחילת החוט.
תפר את החוט לאורך החלק העליון של הכפפה עד לפרק כף היד. השאירו לפחות 5 ס"מ של חוט על פרק כף היד. עשה זאת לכל חמש האצבעות. וודאו כי חוטי אצבעות שונות אינם נוגעים זה בזה, אחרת הדבר יגרום לקצר.
הכפתורים מוכנים. אבל כדי לשלוח איתות אנו זקוקים לפולט אינפרא אדום. משדר IR זה אמור להיות גלוי במצב כפפה. המקום הקל ביותר נמצא בראש מפרקי האצבעות.
משוך את רגלי פולט ה- IR דרך הכפפה. עשה זאת על גב כף היד, ברמת האצבעות. כופפו את רגלי פולט ה- IR עם צבת בכדי ליצור ווים. אל תשכח איפה הארוך ואיפה הרגל הקצרה.
הידק את החוט המוליך (שתי חלקים נפרדים) בשתי הרגליים (המאסטר פשוט קושר את החוט בסוף הרגל ועוטף אותו מספר פעמים). בשלב הבא עליכם להבהב את הכפפה עם חוט לפרק כף היד. בסוף צריך להיות לפחות 5 ס"מ של חוט.
הכן שבעה חוטי חשמל באורך של כ 20 ס"מ. 1 עבור האגודל, 4 עבור אצבעות הרגליים האחרות, 1 לרגל הארוכה של פולט ה- IR ו- 1 לרגלו הקצרה של פולט ה- IR. הפשיט את כל החוטים בשני הקצוות. רצוי להשתמש בחוטים בצבעים שונים.
עכשיו אתה צריך לחבר את החוטים לקצוות החוטים ולבודד את המפרקים בצינור חום.
שלב שלישי: תרשים חיווט
עקוב אחר דיאגרמות החיווט כדי לחבר את כל הרכיבים זה לזה.
מהדקים את החוטים המגיעים מהאצבעות אל הארדואינו. ארבעה חוטים, המתחילים בארבע אצבעות, מלבד זה הגדול, מחוברים לסיכות ארדואינו 8, 9, 10, 11.
התקן את מקלט ה- IR, הטרנזיסטור והנגדים על קרש הגישה כמוצג בתרשים החיווט. הטרנזיסטור מיועד בעיקר להגברה או להעברת אותות אלקטרוניים. באופן כללי, יש שלוש רגליים. האות המוגבר מועבר לפולט E, ניתן לחלץ את האות המוגבר מהקולטן C, והחיבור השלישי משותף לשני האותות, בסיס B.יש לחבר את אספן הטרנזיסטור לנגד 330 אוהם בסדרה. אז יש לחבר את הנגד לפולט ה- IR בסדרה. חבר את אספן פולטות ה- IR (רגל קצרה) לנגדיר.
ואז חבר את בסיס הטרנזיסטור לנגד 330 אוהם. חבר את הצד השני של הנגד לפין D3 של הארדואינו.
יש להתארגן על תפוקת פולטות הטרנזיסטור. השלב הבא הוא לחבר כראוי את מקלט ה- IR. למקלט ה- IR יש צד שטוח וצד קמור. כאשר הצד הקמור פונה כלפי מעלה, יש לחבר את הרגל האמצעית ל- GND, כף רגל שמאל היא הפלט, OUT, וכף רגל ימין היא Vs. חבר את החוט למסוף OUT של מקלט ה- IR, שיחובר למסוף D2 של הארדואינו.
חבר את החוט למסוף GND של מקלט ה- IR, שיחובר לפין הארנדינו GND. חבר את החוט לרגל Vs של מקלט ה- IR, שיחובר ליציאת ה 5 וולט של הארדואינו.
שלב רביעי: ארדואינו
הכינו מעטפת לארדואינו בעזרת חותך לייזר. ניתן להוריד את הקובץ למטה.
gloveIR.svg
הדביקו את הצדדים והתחתית זה בזה. התקן את הארדואינו ולוח במארז. הכנס את סיכות החיבור לחורים המסופקים במכסה התיבה. הניחו את הסיכות על מקלט הקלט / פלט הארוך הנכון. החזר את הכיסוי למקומו.
חותכים חתיכת סקוטש באורך שווה לקוטר שורש כף היד. מהד את התיק עם סקוטש דרך החורים שסופקו. לבש כפפה ו צמיד על היד.
הסוללה מותקנת בנפרד, גם עם סקוטש.
שלב חמישי: תכנות
התכנות לא עובדת עם גרסת 1.8.7 arduino בגלל שגיאה פנימית.
הורד את תוכנית Arduino למחשב שלך. ארדואינו הוא קוד פתוח וניתן להוריד אותו בחינם בקישור זה: https://www.arduino.cc/iw/Main/ תוכנה. באמצעות Arduino Uno ותוכנית זו תוכלו ליצור מערכות רבות.
כדי להשתמש בתוכנית עבור IRglove, עליכם להתקין תחילה את ספריית ה- IR.
- בקר בדף IRLib2 ב- GitHub.
בחר "הורד ZIP", או פשוט לחץ על זה הקישור.
- פתח את קובץ ה- zip לאחר ההורדה.
-הקובץ "IRLib2-master" מכיל 5 קבצים נפרדים. הסיבה לכך היא שהספרייה הזו היא אוסף של 5 ספריות העובדות יחד.
- צור עותק של כל 5 הקבצים לקובץ ספריית Arduino ליד ספריות ארדואינו אחרות. אתה תמצא את זה בעיקר בקובץ שלך: בית / מסמכים / ארדואינו / ספריות. לא ניתן להתקין ספריות לצד יישום Arduino עצמו.
התחל מחדש את Arduino IDE.
חבר את Arduino למחשב שלך. בחר את התיקיה הנכונה: "Arduino / Genuino Uno". ואז בחר את "היציאה" הנכונה.
הורד את התוכנית GloveIR_phablabs (מסופק) לארדואינו. שתי כרטיסיות ייפתחו: GloveIR ו- EEPROMAnything.h.
בחר מכשיר לשלט רחוק (עובד עם IR) שתרצה לשלוט עליו עם כפפת ה- IR שלך. אתה יכול להקצות 4 צוותים. פתח את המסך Arduino Serial על ידי לחיצה על זכוכית המגדלת בפינה השמאלית העליונה.
הזן את המספר הראשון "0" ולחץ על הכפתור (חבר את האגודל וכל אצבע אחרת) בשלט הרחוק. מופיעה הודעה המציינת כי התקבל אות. בשלב הבא עליכם לבצע את אותה פעולה עבור שאר האצבעות, אך יש לייעד אותן כ -1, 2, 3.
כעת פקודות אלה מוכרות על ידי ארדואינו. חבר את הסוללה לארדואינו שלך לפני שתנתק את הארדואינו מהמחשב.
כעת, לאחר שקשרנו את המשדר למקלט וחיבורו האחרון למכשיר, תוכלו לשלוט עליו בכפפה.
ניתן להוריד את הקוד למטה.
GloveIR_phablabs.zip
