Arduino. Basit sensörlerin bağlanması. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Radyo amatör tasarımcısı

makale yorumları

İncelemenin önceki bölümünde tartışılan mikro denetleyicinin yerleşik ADC'si, ölçülen fiziksel parametreleri elektrik voltajına dönüştüren çeşitli analog sensörleri Arduino kartına kolayca bağlamanıza olanak tanır.

Basit bir analog sensör örneği, Şekil 1'de gösterildiği gibi karta bağlanan değişken bir dirençtir. 3. Herhangi bir tipte olabilir, örneğin SP33-32-2 (Şek. 10). Diyagramdaki direnç değeri yaklaşık olarak gösterilir ve daha az veya daha fazla olabilir. Ancak değişken direncin direnci ne kadar düşük olursa mikrodenetleyici güç kaynağından o kadar fazla akım tüketeceği unutulmamalıdır. Ve sinyal kaynağı direnci (bu durumda değişken bir direnç) XNUMX kOhm'dan fazla olduğunda, mikro denetleyicinin ADC'si büyük hatalarla çalışır. Bir sinyal kaynağı olarak değişken bir direncin direncinin kaydırıcının konumuna bağlı olduğunu lütfen unutmayın. Aşırı konumlarda sıfırdır ve orta konumda maksimumdur (nominal direncin dörtte birine eşittir).

Pirinç. 1. Panoya değişken bir direnç bağlama şeması

Pirinç. 2. SP3-33-32

Bir parametreyi adım adım (ayrı ayrı) değiştirmek yerine yumuşak bir şekilde değiştirmek istediğinizde değişken direnç kullanmak daha uygundur. Örnek olarak tabloda gösterilen çalışmayı düşünün. Değişken direnç kaydırıcısının konumuna bağlı olarak LED'in parlaklığını değiştiren 1 program. ADC tarafından döndürülen on bitlik ikili sayıyı, analogWrite() işlevi tarafından ikinci işlenen olarak kabul edilen sekiz bitlik bir sayıya dönüştürmek için programda U = U/4 satırına ihtiyaç vardır. Bu durumda, bu, orijinal sayının dörde bölünmesiyle yapılır; bu, en az anlamlı iki ikili basamağın atılmasına eşdeğerdir.

Tablo 1

Uygun tasarıma sahip değişken bir direnç, dönme açısı veya doğrusal yer değiştirme sensörü olarak görev yapabilir. Benzer şekilde, birçok radyo elemanını bağlayabilirsiniz: fotodirençler, termistörler, fotodiyotlar, fototransistörler. Tek kelimeyle, elektrik direnci belirli çevresel faktörlere bağlı olan cihazlar.

İncirde. Şekil 3, bir fotorezistörün Arduino'ya bağlanmasının bir diyagramını göstermektedir. Aydınlatma değiştiğinde elektrik direnci de değişir ve buna bağlı olarak Arduino kartının analog girişindeki voltaj da değişir. Diyagramda gösterilen FSK-1 fotodirenç herhangi bir başkasıyla, örneğin SF2-1 ile değiştirilebilir.

Pirinç. 3. Arduino fotodirenci için bağlantı şeması

Masada Şekil 2, bir fotodirenç bağlı bir Arduino kartını basit bir ışık ölçere dönüştüren bir programı göstermektedir. Çalışırken, fotodirenç ile seri bağlı bir direnç üzerindeki voltaj düşüşünü periyodik olarak ölçer ve sonucu isteğe bağlı birimler halinde seri port üzerinden bilgisayara iletir. Şekil 4'de gösterildiği gibi Arduino hata ayıklama terminal ekranında görüntüleneceklerdir. XNUMX. Gördüğümüz gibi belli bir anda ölçülen voltaj keskin bir şekilde azaldı. Bu, parlak bir şekilde aydınlatılmış bir fotodiyotun opak bir ekran tarafından engellenmesi durumunda meydana geldi.

Tablo 2

Pirinç. 4. Arduino hata ayıklama terminalinin ekranındaki görüntü

Aydınlatma değerlerini lüks (standart SI birimleri) cinsinden elde etmek için, sonuçları bir düzeltme faktörü ile çarpmanız gerekir, ancak bunu deneysel olarak ve her foto direnç için ayrı ayrı seçmeniz gerekecektir. Bunun için standart bir lüks ölçüm cihazına ihtiyacınız olacak.

Fototransistör [1] veya fotodiyot (Şekil 5) Arduino'ya benzer şekilde bağlanır. Birkaç ışığa duyarlı cihaz kullanarak bir robot için basit bir görme sistemi oluşturmak mümkündür [2]. Çok çeşitli radyo amatörleri tarafından bilinen birçok klasik tasarımın - güvelerin sibernetik modeli - yeni bir teknik düzeyde uygulanması mümkündür [3, s. 134-151] veya ışığa doğru hareket eden bir tank modeli [4, s. 331, 332].

Pirinç. 5. Arduino'ya bir fotodiyot bağlama şeması

Bir fotorezistöre benzer şekilde, Arduino'ya sıcaklığa bağlı olarak elektrik direncini değiştiren bir termistör bağlanır (Şekil 6). Ana avantajı kapalı muhafazası olan şemada gösterilen MMT-4 termistörü yerine, hemen hemen herhangi birini, örneğin MMT-1 veya ithal edileni kullanabilirsiniz.

Pirinç. 6. Termistörü Arduino'ya bağlama şeması

Uygun kalibrasyondan sonra [5, s. 231-255] Benzer bir cihaz her türlü evdeki meteoroloji istasyonlarında, termostatlarda ve benzeri yapılarda sıcaklığı ölçmek için kullanılabilir [6].

Hemen hemen tüm LED'lerin yalnızca ışık kaynağı olarak değil aynı zamanda ışık alıcıları - fotodiyotlar olarak da görev yapabildiği bilinmektedir. Gerçek şu ki, LED kristali şeffaf bir muhafaza içindedir ve bu nedenle pn bağlantısına harici kaynaklardan ışık erişilebilir. Ek olarak, LED muhafazası genellikle harici radyasyonu bu bağlantı noktasına odaklayan bir lens şeklindedir. Etkisi altında, örneğin pn bağlantısının ters direnci değişir.

LED'i Şekil 7'de gösterilen devreye göre Arduino kartına bağlayarak. Şekil 7'de aynı LED'i hem amacına uygun hem de fotosensör olarak kullanabilirsiniz [3]. Bu modu gösteren bir program Tabloda verilmiştir. XNUMX. Buradaki fikir, ilk önce LED'in pn bağlantısına ters voltajın uygulanması ve kapasitansının şarj edilmesidir. LED katodu daha sonra bağlı olduğu Arduino pinini giriş olarak yapılandırarak izole edilir. Bundan sonra program, harici aydınlatmaya bağlı olarak LED'in pn bağlantısının kapasitansının kendi ters akımıyla mantıksal sıfır seviyesine kadar boşalma süresini ölçer.

Pirinç. 7. LED'i Arduino kartına bağlama şeması

Tablo 3

Yukarıdaki programda t değişkeni işaretsiz bir int (işaretsiz bir tam sayı) olarak tanımlanır. Bu tür bir değişken, -32768'den +32767'ye kadar değerler alan normal int'den farklı olarak, işareti depolamak için en önemli ikili rakamını kullanmaz ve 0'dan 65535'e kadar değerler alabilir.

Program while(digitalRead (K)!=0)t++ döngüsündeki deşarj süresini hesaplar. Bu döngü, parantez içindeki durum doğru olana kadar, yani LED'in katotundaki voltaj düşük bir mantık seviyesine düşene kadar, her seferinde t'nin değeri birer birer artırılarak yürütülür.

Bazen robotun yalnızca üzerinde hareket ettiği yüzeyin aydınlatması hakkında bilgi alması değil, aynı zamanda rengini de belirleyebilmesi gerekir. Alttaki yüzey için bir renk sensörü, farklı parlaklık renklerindeki LED'lerle dönüşümlü olarak aydınlatılarak ve farklı aydınlatma altında ondan yansıyan sinyallerin seviyelerini karşılaştırmak için bir fotodiyot kullanılarak uygulanır [8]. Renk sensörü elemanlarının Arduino kartı ile bağlantı şeması Şekil 8'de gösterilmektedir. 4 ve ona hizmet veren program tablodadır. XNUMX.

Pirinç. 8. Renk sensörünün elemanlarını Arduino kartına bağlama şeması

Tablo 4

Yüzeyin farklı aydınlatması altında bir fotodiyot tarafından alınan sinyalleri ölçme prosedürü birçok kez tekrarlanır ve elde edilen sonuçlar rastgele hataları ortadan kaldırmak için toplanır. Program daha sonra birikmiş değerlerin en büyüğünü seçer. Bu, yüzeyin rengini kabaca değerlendirmenizi sağlar. Rengi daha doğru bir şekilde belirlemek için, yalnızca en büyüğünü değil aynı zamanda daha küçük olanlarla olan ilişkisini de dikkate alarak sonuçların işlenmesini karmaşıklaştırmak gerekir. Farklı renkteki LED'lerin gerçek parlaklığının yanı sıra kullanılan fotodiyotun spektral özelliklerinin de dikkate alınması gerekir.

Dört LED ve bir fotodiyottan oluşan bir renk sensörü tasarımı örneği Şekil 9'de gösterilmektedir. XNUMX. LED'lerin ve fotodiyotun optik eksenleri, incelenen yüzey üzerinde bir noktada birleşmeli ve yabancı aydınlatmanın etkisini en aza indirmek için cihazların kendisi de ona mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir.

Pirinç. 9. Dört LED ve bir fotodiyottan oluşan bir renk sensörünün tasarımına bir örnek

Monte edilen sensör, farklı renkteki yüzeylerde dikkatli bireysel kalibrasyon gerektirir. Karşılaştırma öncesinde, farklı aydınlatma koşullarında elde edilen ölçüm sonuçlarının çarpılması gereken katsayıların seçimi söz konusudur. Böyle bir sensörle donatılmış bir robota ilginç hareket algoritmaları gerçekleştirmesi öğretilebilir. Örneğin, tek renkteki çalışma alanında, farklı renge boyanmış “yasak” bölgelerin sınırlarını ihlal etmeden hareket edebilecek.

Makalede tartışılan programlar ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/10/asensors.zip adresinde bulunabilir.

Edebiyat

1. Pencere üzerinde Kholostov K. Bahçe. - Lefty, 2014, No. 11, s. 12-14.
2. Kholostov K. Şaşırmayın: robot basittir. - Lefty, 2012, Sayı 11, s. 12-14.
3. Otryashenkov Yu.M. Genç sibernetikçi. - M.: Çocuk edebiyatı, 1978.
4. Borisov V. G. Genç radyo amatörü. - M.: Radyo ve iletişim, 1992.
5. Revich Y. Eğlenceli elektronikler. - St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2007.
6. Kholostov K. Sıcaklığın düzenlenmesi. - Lefty, 2013, Sayı 8, s. 12-14; 9, s. 12-14.
7. Arduino/CraftDuino - LED sensörünün pratik programlanması. - URL: robocraft.ru/blog/arduino/70.html.
8. Ev yapımı renk sensörü. - URL: robocraft.ru/blog/sensor/395.html.

Yazar: D. Lekomtsev

Diğer makalelere bakın bölüm Radyo amatör tasarımcısı.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor 06.05.2024

Modern şehirlerde bizi çevreleyen sesler giderek daha keskin hale geliyor. Ancak çok az insan bu gürültünün hayvanlar dünyasını, özellikle de henüz yumurtalarından çıkmamış civcivler gibi hassas canlıları nasıl etkilediğini düşünüyor. Son araştırmalar bu konuya ışık tutuyor ve gelişimleri ve hayatta kalmaları açısından ciddi sonuçlara işaret ediyor. Bilim insanları, baklava sırtlı zebra yavrularının trafik gürültüsüne maruz kalmasının gelişimlerinde ciddi aksamalara yol açabileceğini buldu. Deneyler, gürültü kirliliğinin yumurtadan çıkmalarını önemli ölçüde geciktirebildiğini ve ortaya çıkan civcivlerin sağlığı geliştiren bir dizi sorunla karşı karşıya olduğunu göstermiştir. Araştırmacılar ayrıca gürültü kirliliğinin olumsuz etkilerinin yetişkin kuşlara da yayıldığını buldu. Üreme şansının azalması ve doğurganlığın azalması, trafik gürültüsünün yaban hayatı üzerindeki uzun vadeli etkilerini göstermektedir. Araştırma sonuçları ihtiyacı vurguluyor ... >>

Kablosuz hoparlör Samsung Müzik Çerçevesi HW-LS60D 06.05.2024

Modern ses teknolojisi dünyasında, üreticiler yalnızca kusursuz ses kalitesi için değil, aynı zamanda işlevselliği estetikle birleştirmek için de çabalıyorlar. Bu yöndeki en son yenilikçi adımlardan biri, 60 World of Samsung etkinliğinde tanıtılan yeni Samsung Music Frame HW-LS2024D kablosuz hoparlör sistemidir. Samsung HW-LS60D bir hoparlörden daha fazlasıdır; çerçeve tarzı ses sanatıdır. Dolby Atmos destekli 6 hoparlörlü sistem ve şık fotoğraf çerçevesi tasarımının birleşimi, bu ürünü her türlü iç mekana mükemmel bir katkı haline getiriyor. Yeni Samsung Müzik Çerçevesi, her ses seviyesinde net diyaloglar sunan Uyarlanabilir Ses ve zengin ses üretimi için otomatik oda optimizasyonu gibi gelişmiş teknolojilere sahiptir. Spotify, Tidal Hi-Fi ve Bluetooth 5.2 bağlantılarının yanı sıra akıllı asistan entegrasyonu desteğiyle bu hoparlör, beklentilerinizi karşılamaya hazır ... >>

Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu 05.05.2024

Modern bilim ve teknoloji dünyası hızla gelişiyor ve her gün bize çeşitli alanlarda yeni ufuklar açan yeni yöntem ve teknolojiler ortaya çıkıyor. Bu tür yeniliklerden biri, Alman bilim adamlarının, fotonik alanında önemli ilerlemelere yol açabilecek optik sinyalleri kontrol etmenin yeni bir yolunu geliştirmesidir. Son araştırmalar, Alman bilim adamlarının erimiş silika dalga kılavuzunun içinde ayarlanabilir bir dalga plakası oluşturmasına olanak sağladı. Sıvı kristal katmanın kullanımına dayanan bu yöntem, bir dalga kılavuzundan geçen ışığın polarizasyonunu etkili bir şekilde değiştirmeye olanak tanır. Bu teknolojik atılım, büyük hacimli verileri işleyebilen kompakt ve verimli fotonik cihazların geliştirilmesi için yeni umutlar açıyor. Yeni yöntemle sağlanan elektro-optik polarizasyon kontrolü, yeni bir entegre fotonik cihaz sınıfının temelini oluşturabilir. Bu, büyük fırsatların önünü açıyor ... >>

Arşivden rastgele haberler Hasselblad HV tam çerçeve kamera 09.02.2014 Hasselblad, Sony A99 SLR modelini temel alan birinci sınıf değiştirilebilir lensli HV kamerayı (A-mount) duyurdu. Hasselblad HV, tam çerçeve cihazları ifade eder. Kamera, 35,8 milyon etkin piksele sahip bir CMOS sensörle (23,9x24,3 mm) donatılmıştır. Faz algılama için iki otomatik odaklama sistemi vardır: 19 noktalı ve matrisin kendisinde ek 102 nokta. Cihazın titreşimleri ve titremeleri, sensör kaydırma kullanılarak görüntü sabitleme ile dengelenir. Kamera elektronik bir vizör, üç inçlik dönebilen bir ekran, Memory Stick PRO Duo ve SD bellek kartları için yuvalar, HDMI ve USB arabirimleri ile donatılmıştır. Duyarlılık aralığı 50 ila 25 ISO birimi arasındadır, deklanşör hızı aralığı 600 ila 30/1 s arasındadır. Full HD video kaydı ve saniyede 8000 kareye kadar sürekli çekim desteklenir. Hasselblad HV kasası kaliteli malzemelerden yapılmıştır - yüksek kaliteli alüminyum ve titanyum. Paket, kamerayı yalnızca fiziksel etkilerden değil, aynı zamanda aşırı sıcaklıklardan (eksi 40 ila artı 80 santigrat derece) koruyan markalı bir kılıf içerir. Kasanın içinde kameranın kendisi, aksesuarlar ve bağlantı kabloları ile tablet veya dizüstü bilgisayar için yer var. Yenilik, Carl Zeiss 24-70mm Lens ile birlikte geliyor. Hasselblad HV, 8500 Euro veya yaklaşık 11 $ fiyatla siparişe hazır.

Diğer ilginç haberler:

▪ Gözlük Kameralı Sharp Akıllı Gözlükler

▪ Evrende keşfedilen 11 yoğun nüfuslu sistem

▪ Beyaz mantarlar yaşlanmayı yavaşlatıyor

▪ Sanal gerçeklik gözlüğü Carl Zeiss VR One

▪ Acer ConceptD 7 SpatialLabs Edition XNUMXD dizüstü bilgisayar

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ site bölümü Şarj cihazları, akümülatörler, piller. Makale seçimi

▪ Kazuo Ishiguro'nun makalesi. Ünlü aforizmalar

▪ makale Eski ve ortaçağ bilim adamları beyne hangi işlevleri yükledi? ayrıntılı cevap

▪ makale Radyo-elektronik ekipman ve cihazların düzenleyici mühendisi. İş tanımı

▪ makale Işık röleleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale piyanistin numarası. Odak Sırrı

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024