ردیابی حرکت Tfcd 3D از طریق حسگر خازنی و خروجی LED: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

در این دستورالعمل توضیح داده می شود که چگونه می توان حرکت دست را در یک فضای سه بعدی با استفاده از اصل حس خازنی ردیابی کرد. با تغییر فاصله بین یک ورقه آلومینیومی شارژ شده و دست خود ، ظرفیت خازن متفاوت است. این روش می تواند به عنوان یک جایگزین ارزان قیمت برای سیستم های نازک و نوری برای ردیابی حرکت در فضای سه بعدی مورد استفاده قرار گیرد. در این نمونه اولیه ، LED هایی را اضافه کردیم که وقتی شیء به ورقه فویل آلومینیومی بسیار نزدیک شود ، می درخشد.

مرحله 1: ابزارها و مواد مورد نیاز

- مقاومت 3x 270k اهم

- مقاومت 3x10k اهم

- گیره 3x تمساح

- 1 برابر LED قرمز

- 1 برابر LED آبی

- 1 برابر LED سبز

- مقاومت 3x320 اهم

- لحیم کاری

- کاهش حرارت

- کابل محافظ

- آردوینو اونو

- ورقه ی آلومینیومی

- مقوا

- نوار

- چسب اسپری

- تخته نان

- سیم های اتصال (طول های مختلف)

مرحله 2: ساختن قاب

سه تکه مربع مربع (250x250 میلی متر) و سه قطعه ورقه آلومینیوم مربع (230x230 میلی متر) ببرید. چسب اسپری را به یک طرف فویل آلومینیومی بمالید و هر کدام را روی تکه های مقوا بمالید. در این نمونه اولیه ورق های فویل آلومینیومی به عنوان حسگرهای خازنی ما عمل خواهند کرد. بنابراین مطمئن شوید که فاصله کافی بین فویل آلومینیومی و حاشیه مقوا وجود داشته باشد ، بنابراین پس از مونتاژ قاب بین ورقه های مختلف فویل تماس وجود نخواهد داشت. هنگامی که فویل روی مقوا اعمال می شود ، وقت آن است که سه تکه مقوا را با استفاده از نوار چسب بزنید تا قاب کامل شود. مجدداً اطمینان حاصل کنید که بین ورق های مختلف فویل آلومینیومی هیچ تماسی وجود ندارد.

مرحله 3: سیم کشی سیمهای شیلد به صفحه و آردوینو

استفاده از کابل محافظ برای اتصال فویل ها به مدار مهم است. استفاده از کابل های معمولی باعث ایجاد اثر آنتن و تداخل در خواندن سنسور شما می شود. مطمئن شوید 3 کابل محافظ دارید که طول آنها حدود 50 سانتی متر است. یک کابل بردارید ، سیم را بردارید ، سیم های محافظ را قطع کنید و فقط از سیم داخلی برای اتصال آن با لحیم کردن سیم به گیره تمساح استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که برای پنهان کردن اتصال لحیم کاری ، حرارتی کوچک کنید. گیره تمساح را به فویل آلومینیومی بچسبانید.

تمام سیمهای محافظ را به ردیف مثبت تخته نان خود وصل کنید. سپس این ردیف مثبت را به اتصال 5 ولت آردوینو متصل کنید. حالا سیم اصلی را از کابل محافظ بردارید و به طور موازی یک مقاومت 10k اهم و 220k اهم را وصل کنید. این را به پورت خروجی آردوینو متصل کنید (ما از 8 ، 9 و 10 استفاده کردیم).

این مرحله را 2 بار دیگر برای دیگر سطوح نمونه اولیه تکرار کنید.

مرحله 4: سیم کشی LED ها

انتهای LED ها را به سیم بلند لحیم کنید تا بتواند از صفحه آردوینو به گوشه صفحات مربوطه برسد.

ما از پین های 2 ، 3 و 4 به عنوان پایه های خروجی LED های خود استفاده کردیم. این خروجی به تخته نان متصل شده و به پایه مثبت LED متصل می شود. سپس پایه منفی LED به مقاومت 330 اهم متصل می شود. انتهای دیگر مقاومت به زمین تخته نان متصل است که به زمین آردوینو متصل است. این کار را برای هر 3 LED انجام دهید. در نمونه اولیه ما LED آبی به صفحه Y ، LED قرمز به صفحه Z و LED سبز به صفحه X متصل می شود. LED ها را روی صفحه های مربوط بچسبانید تا هنگام استفاده از نمونه اولیه بازخورد مستقیم را دریافت کنید.

اگر از تخته نان استفاده نمی کنید و می خواهید کابل محافظ را مستقیماً به آردوینو وصل کنید ، می توانید تصویر ضمیمه شده را برای یک نمای خوب از اتصالات لحیم کاری مشاهده کنید. اتصالات نهایی شما باید شبیه تصویر نمای کلی باشد.

مرحله 5: کدگذاری

در پیوست کدی را که برای این آزمایش استفاده کردیم قرار دادیم. برای بینش بیشتر ، پس از هر فرمان اصلی ، یک نظر گذاشته می شود ، و توضیح می دهد که چه اتفاقی در کد می افتد. کد را در نرم افزار Arduino خود در رایانه خود باز کنید و آن را در Arduino خود بارگذاری کنید. اگر از لپ تاپ استفاده می کنید ، مطمئن شوید که شارژ می شود. در غیر این صورت نمونه اولیه شما کار نمی کند

مرحله 6: استفاده از نمونه اولیه

این روش ردیابی حرکت سه بعدی برای متغیرهای اطراف بسیار حساس است. بنابراین مطمئن شوید که مقادیر موجود در کد را با موقعیت شخصی خود کالیبره کنید. به سادگی می توانید از مانیتور سریال برای به دست آوردن مقادیر مناسب استفاده کنید. نکته: می توانید خودتان یک کالیبراسیون بسازید ، جایی که هنگام اجرای کد ، مقادیر متوسط + 10 takes را می گیرد. در این ویدئو نحوه عملکرد صحیح نمونه اولیه نشان داده شده است.