I den här artikeln kommer vi att överväga material för tillverkning av handskar, med vilka du kan styra olika enheter. Författaren till materialet kommer att presentera oss för teorin och i praktiken visa hur man gör en sådan enhet. Detta material är mer troligt läroriktigt och jag hoppas att det kommer att vara användbart för barn och vuxna. Till barn - för att väcka intresse för fysik, elektronik, vuxna - för att påminna om material från en kurs i fysik.
DIY IRglove fjärrkontroll. Genom att ansluta två fingertoppar kan du skicka en signal till enheten med en infraröd sändare. IRglove använder principen att överföra styrsignaler genom osynliga våglängder (inom det infraröda området) för att låta enheten flytta eller rotera. Från artikeln kommer du att lära dig att implementera optoelektroniska komponenter och hantera dem med hjälp av en mikrokontroller.
Verktyg och material:
-IR sändare;
-IR mottagare;
-Batterikontakt;
- Arduino uno;
-Tranzistor;
- Motstånd 330 ohm och 10 ohm;
-Maketnaya board;
- 9V batteri;
-Gloves;
- kardborrband;
-Laser skärare;
-Lödjärn;
-Dator för programmering av Arduino;
-Pistolen;
-Sömnålar;
-Ledande tråd;
Steg ett: Teori
Ljus är elektromagnetisk strålning. Och en av de viktigaste egenskaperna hos elektromagnetisk strålning är våglängden.
Varje våg har en specifik form och längd. Avståndet mellan topparna (höga punkter) kallas våglängden. Skillnaden i våglängd är hur vi skiljer mellan olika typer av elektromagnetisk energi. Våglängden indikeras vanligtvis med den grekiska bokstaven lambda (λ).
Det elektromagnetiska spektrumet är en samlingsbeteckning för alla kända frekvenser och tillhörande våglängder för kända fotoner (elektromagnetisk strålning).
Radiovågor: 104 km> λ> 1 m
Radiovågor används för att överföra data genom modulering. Till exempel: TV, mobiltelefoner, trådlösa nätverk och amatörradio använder radiovågor.
Mikrovågor: 1 m> λ> 1 mm
Mikrovågor absorberas av molekyler som har ett dipolmoment i vätskor. I en mikrovågsugn används denna effekt för att värma mat.
Infraröda vågor: 1 mm> λ> 780 nm.
Långt infraröd: (1 mm - 10 μm): används i astronomi.
Mid-infraröd: (10 μm - 2,5 μm): Heta föremål kan stråla starkt inom detta område. Nära infraröd: (2,5 μm - 780 nm): Används i bildsensorer för infraröd fotografering.
Synligt ljus: 780 nm> λ> 380 nm.
Synligt ljus inkluderar alla färger som vi kan se med det mänskliga ögat. Utbudet av färger ligger mellan röd (700 nm) och blå (400 nm).
Ultravioletta vågor: 380 nm> λ> 10 nm
Solen avger stor ultraviolett strålning, som potentiellt kan förstöra det mesta av livet på jorden.
Röntgenstrålar: 10 nm> λ> 13:00.
Röntgenstrålar kan interagera med materien. En av de anmärkningsvärda användningarna är diagnostisk radiografi inom medicinen.
Gamma-strålar: λ <13:00.
Dessa är de mest energiska fotonerna. De används i medicin för strålbehandling av cancer.
I samband med artikeln är vi intresserade av det infraröda intervallet. Infrarött ljus är en elektromagnetisk våg som inte är synlig för det mänskliga ögat, men vissa djur, till exempel, ormar, med fokus på den uppskattar platsen och avståndet till bytet.
Allt med en temperatur över -268 ° C avger infraröd strålning, och våglängden beror på temperaturen. Solen avger hälften av sin totala energi i form av infraröd strålning, och det mesta av det synliga ljuset absorberas och överförs i form av infraröd strålning.
Det viktiga är att infraröd strålning inte påverkar vår hälsa negativt.
Infrarött ljus har många användningsområden.
En infraröd kamera kan upptäcka värmen från föremål eller kroppar. Det används till exempel för att upptäcka värmeförlust i ett hus. Kameran används också inom veterinärmedicin för att upptäcka sjuka områden i djurets kropp.
Sökandet efter saknade människor på natten, skyddet av föremål, meteo- och astrologiska observationer och till och med byte av TV-kanaler, allt detta gör inte utan det infraröda området.
Steg två: handskförberedelse
Den ledande tråden måste sys över handskenas fingertoppar. Om du sedan placerar ett fingertopp på det andra stängs kretsen och en infraröd signal skickas. I själva verket är det en elektrisk strömbrytare.
Trådens längd ska vara minst två gånger längden från fingerspetsen till handleden. Klipp inte i början av tråden.
Sy tråden längst upp på handsken hela vägen till handleden. Lämna minst 5 cm tråd på handleden. Gör det för alla fem fingrar. Se till att trådarna på olika fingrar inte rör vid varandra, annars kan det orsaka kortslutning.
Knapparna är klara. Men för att skicka en signal behöver vi en infraröd emitter. Denna IR-sändare ska vara synlig i handskeposition. Det enklaste stället är överst på knogarna.
Dra IR-emitterens ben genom handsken. Gör detta på baksidan av handen, på knogarnas nivå. Böj benen på IR-emittern med en tång för att skapa krokar. Glöm inte var är det långa och var är det korta benet.
Fäst den ledande tråden (två separata bitar) på båda benen (befälhavaren knyter helt enkelt tråden i slutet av benet och lindar den flera gånger). Därefter måste du blinka handsken med tråd till handleden. I slutet bör det finnas minst 5 cm tråd.
Förbered sju elektriska ledningar som är ungefär 20 cm långa, 1 för tummen, 4 för de andra tårna, 1 för IR-emitterns långa ben och 1 för IR-emitterens korta ben. Rama alla ledningar i båda ändarna. Trådar används företrädesvis i olika färger.
Nu måste du ansluta ledningarna till trådarna och isolera lederna med ett värmerör.
Steg tre: Kopplingsschema
Följ kopplingsschema för att ansluta alla komponenter till varandra.
Fäst trådarna från fingrarna i Arduino. Fyra trådar, som börjar med fyra fingrar, förutom den stora, är anslutna till 8, 9, 10, 11 Arduino-stift.
Installera IR-mottagaren, transistorn och motstånd på brödskivan som visas i kopplingsschemat. Transistorn är främst utformad för att förstärka eller växla elektroniska signaler. I allmänhet finns det tre ben. Den förstärkta signalen matas till emitter E, den förstärkta signalen kan extraheras från kollektor C, och den tredje anslutningen är gemensam för de två signalerna, bas B.Transistorkollektorn måste anslutas till ett 330 ohm-motstånd i serie. Då måste motståndet anslutas till IR-sändaren i serie. Anslut IR-emitterkollektorn (kort ben) till motståndet.
Anslut sedan transistorns bas till ett 330 ohm-motstånd. Anslut den andra sidan av motståndet till D3-stiftet på Arduino.
Transistorns utgångar måste vara jordade. Nästa steg är att korrekt ansluta IR-mottagaren. IR-mottagaren har en platt sida och en konvex sida. När den konvexa sidan är vänd uppåt, bör mittbenet anslutas till GND, vänster fot är utgången, OUT och höger fot är Vs. Anslut ledningen till OUT-terminalen på IR-mottagaren, som kommer att anslutas till D2-terminalen på Arduino.
Anslut kabeln till IR-mottagarens GND-terminal, som kommer att anslutas till GND Arduino-stiftet. Anslut kabeln till IR-mottagarens Vs-fot, som kommer att anslutas till Arduinos 5-voltsutgång.
Steg fyra: Arduino
Skapa ett hus för Arduino med en laserskärare. Filen kan laddas ned nedan.
gloveIR.svg
Limma sidorna och botten. Installera Arduino och kortet i chassit. För in anslutningsstiften i de medföljande hålen i lådans lock. Placera stiften på rätt Arduino I / O. Sätt tillbaka locket.
Skär en bit kardborrband med en längd lika stor som diametern på handleden. Fäst höljet med kardborrband genom de medföljande hålen. Sätt på en handske och armband till hands.
Batteriet installeras separat, även med kardborrband.
Steg fem: Programmering
Programmering fungerar inte med version 1.8.7 arduino på grund av ett internt fel.
Ladda ner Arduino-programmet till din dator. Arduino är öppen källkod och kan laddas ner gratis på denna länk: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Med Arduino Uno och detta program kan du skapa många system.
För att kunna använda programmet för IRglove måste du först installera IR-biblioteket.
- Besök IRLib2-sidan på GitHub.
-Välj "ladda ner ZIP", eller klicka bara på det här länken.
- Packa upp zip-filen efter nedladdningen.
-Filen “IRLib2-master” innehåller 5 separata filer. Detta beror på att detta bibliotek är en samling av 5 bibliotek som arbetar tillsammans.
- Skapa en kopia av alla 5 filerna i en Arduino-biblioteksfil bredvid andra Arduino-bibliotek. Du hittar det mest i din fil: hem / Dokument / Arduino / Bibliotek. Bibliotek kan inte installeras bredvid Arduino-applikationen själv.
-Starta om Arduino IDE.
Anslut din Arduino till din dator. Välj rätt mapp: “Arduino / Genuino Uno”. Och välj sedan rätt “Port”.
Ladda ner GloveIR_phablabs-programmet (medföljer) till Arduino. 2 flikar öppnas: GloveIR och EEPROMAnything.h.
Välj en fjärrkontrollenhet (som arbetar med IR) som du vill styra med din IR-handske. Du kan tilldela fyra lag. Öppna Arduino Serial monitor genom att klicka på förstoringsglaset i det övre högra hörnet.
Ange det första numret “0” och tryck sedan på knappen (anslut tummen och eventuellt annat finger) på fjärrkontrollen. Ett meddelande visas som indikerar att en signal har tagits emot. Därefter måste du göra samma operation för de andra fingrarna, men ange dem som 1, 2, 3.
Nu erkänns dessa kommandon av Arduino. Anslut batteriet till din Arduino innan du kopplar loss Arduino från datorn.
När du har bundit sändaren till mottagaren och anslutit den senare till enheten kan du styra den med en handske.
Koden kan laddas ner nedan.
GloveIR_phablabs.zip
