„Tfcd 3D“judesio stebėjimas naudojant talpinį jutiklį ir LED išvestį: 6 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Šioje instrukcijoje paaiškinama, kaip galima stebėti rankos judesį 3D erdvėje, naudojant talpinio jutimo principą. Pakeitus atstumą tarp įkrautos aliuminio folijos ir jūsų rankos, kondensatoriaus talpa skirsis. Šis metodas gali būti naudojamas kaip žemos klasės alternatyva inercinėms ir optinėms sistemoms stebėti judėjimą 3D erdvėje. Į šį prototipą pridėjome šviesos diodų, kurie švytės, kai objektas priartės per arti aliuminio folijos lakšto.

1 veiksmas: reikalingi įrankiai ir medžiagos

- 3x 270k omų rezistorius

- 3x 10k omų rezistorius

- 3x aligatoriaus spaustukas

- 1x raudonas šviesos diodas

- 1x mėlynas šviesos diodas

- 1x žalias šviesos diodas

- 3x 220 omų rezistorius

- Lituoklis

- Šiluma susitraukia

- Apsauginis kabelis

- Arduino Uno

- Aliuminio folija

- Kartonas

- Juosta

- Purškiamas klijai

- Bandomoji Lenta

- Prijungimo laidai (įvairaus ilgio)

2 žingsnis: rėmo konstravimas

Iškirpkite tris kvadratines kartono dalis (250x250 mm) ir tris kvadratines aliuminio folijos dalis (230x230 mm). Vieną aliuminio folijos pusę užtepkite purškimo klijais ir užtepkite ant kartono gabalų. Šiame prototipe aliuminio folijos lakštai veiks kaip mūsų talpiniai jutikliai. Todėl įsitikinkite, kad tarp aliuminio folijos ir kartono krašto yra pakankamai vietos, kad surinkus rėmą neliktų kontakto tarp skirtingų folijos lakštų. Kai folija uždedama ant kartono, laikas surinkti tris kartono dalis, naudojant juostą, kad užbaigtumėte rėmą. Dar kartą įsitikinkite, kad nėra kontakto tarp skirtingų aliuminio folijos lakštų.

3 žingsnis: skydo laidų prijungimas prie plokštės ir „Arduino“

Norint prijungti foliją prie grandinės, svarbu naudoti ekranuotą kabelį. Naudojant įprastus kabelius, susidarys antenos efektas ir trukdys jutiklių rodmenims. Įsitikinkite, kad turite 3 ekranuotus kabelius, kurių ilgis yra apie 50 cm. Paimkite vieną kabelį, nuimkite laidą, nukirpkite ekranavimo laidus ir prijunkite tik vidinį laidą, lituodami laidą prie aligatoriaus spaustuko. Būtinai uždėkite šilumos susitraukimą, kad uždengtumėte litavimo jungtį. Užfiksuokite aligatoriaus spaustukus prie aliuminio folijos.

Prijunkite visus skydo laidus prie teigiamos duonos lentos eilės. Tada prijunkite šią teigiamą eilutę prie „Arduino“5 V jungties. Dabar paimkite pagrindinį laidą iš skydo kabelio ir lygiagrečiai prijunkite 10 kΩ ir 220 kΩ rezistorių. Prijunkite tai prie „Arduino“išvesties prievado (naudojome 8, 9 ir 10).

Pakartokite šį veiksmą dar 2 kartus kitoms prototipo plokštumoms.

4 žingsnis: šviesos diodų prijungimas

Lituokite šviesos diodų galus prie ilgos vielos, kad ji pasiektų atitinkamų plokščių kampus iš arduino plokštės.

Mes naudojome 2, 3 ir 4 kaiščius kaip šviesos diodų išvesties kaiščius. Šis išėjimas yra prijungtas prie duonos lentos ir prijungtas prie teigiamo šviesos diodo kojelės. Tada neigiama šviesos diodo kojelė prijungiama prie 330 omų rezistoriaus. Kitas rezistoriaus galas yra prijungtas prie duonos lentos žemės, kuri yra prijungta prie „Arduino“žemės. Pakartokite tai visiems 3 šviesos diodams. Mūsų prototipe mėlynas šviesos diodas yra prijungtas prie Y plokštumos, raudonas šviesos diodas prie Z plokštumos ir žalias šviesos diodas prie X plokštumos. Prijunkite šviesos diodus prie atitinkamų plokštumų, kad gautumėte tiesioginį grįžtamąjį ryšį naudojant prototipą.

Jei nenaudojate duonos lentos ir norite prijungti skydo kabelį tiesiai prie „Arduino“, galite pamatyti pridėtą paveikslėlį, kuriame pateikiama graži litavimo jungčių apžvalga. Jūsų galutiniai ryšiai turėtų atrodyti kaip apžvalgos vaizdas.

5 žingsnis: kodavimas

Priede įdėjome šiam eksperimentui naudotą kodą. Norėdami gauti daugiau įžvalgų, po kiekvienos pagrindinės komandos pateikiamas komentaras, paaiškinantis, kas vyksta kode. Atidarykite kodą savo „Arduino“programinėje įrangoje ir įkelkite jį į „Arduino“. Jei naudojate nešiojamąjį kompiuterį, įsitikinkite, kad jis įkraunamas; kitaip jūsų prototipas neveiks.

6 žingsnis: prototipo naudojimas

Šis 3D judesio sekimo būdas yra labai jautrus aplinkiniams kintamiesiems. Todėl būtinai sukalibruokite kodo reikšmes pagal savo situaciją. Norėdami gauti reikiamas vertes, galite tiesiog naudoti serijinį monitorių. Patarimas: galite patys sukurti kalibravimą, kai paleidžiant kodą reikia vidutinių verčių + 10 %. Vaizdo įraše parodyta, kaip prototipas turėtų veikti teisingai.