Llum de proximitat amb Arduino: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

En aquest projecte us mostraré com podeu crear un sensor de proximitat amb paper d'alumini i una resistència d'alt valor (resistència de 10 MΩ a 40 MΩ). Funciona basat en la biblioteca de detecció capacitiva Arduino. Sempre que acosteu la mà (qualsevol objecte conductor) al sensor, la brillantor del LED canvia en funció de la distància. A una distància mínima, mostra la màxima brillantor.

La biblioteca de sensors capacitius converteix dos o més pins Arduino en sensor capacitiu, que pot detectar la capacitat elèctrica del cos humà. Tot el que requereix la configuració del sensor és una resistència de valor mitjà a alt i una petita (a gran) peça de paper d'alumini a l'extrem. En el seu punt més sensible, el sensor començarà a detectar una mà o un cos a uns centímetres del sensor.

Com funcionen els sensors capacitius? La detecció capacitiva és una tecnologia de detecció de proximitat. Els sensors capacitius funcionen generant un camp elèctric i detectant prop dels objectes detectant si aquest camp s’ha interromput. Els sensors capacitius poden detectar qualsevol cosa que sigui conductiva o que tingui una permitivitat significativament diferent de l’aire, com un cos humà o una mà. La permetibilitat és la mesura de la dificultat de crear un camp elèctric al voltant d’un material. És la capacitat d’una substància d’emmagatzemar energia elèctrica en un camp elèctric.

Pas 1: materials

Per començar necessitareu:

• Arduino Uno ·
• Cable USB ·
• Resistència de 10 MΩ ·
• LED ·
• Paper d'alumini (mida 4 cmX4cm)
• Cinta d’aïllament
• Cartró
• Llibres blancs
• Cola calenta

Pas 2: disseny del sensor i diagrama de circuits

Els sensors petits (aproximadament de la mida d’una empremta digital) funcionen millor com a botons sensibles al tacte, mentre que els sensors més grans funcionen millor en mode de proximitat.

La mida del paper d'alumini pot afectar la sensibilitat del sensor, així que proveu unes quantes mides diferents si voleu i vegeu com això canvia la manera de reaccionar del sensor.

Esquema de connexions:

Pas 3: Configuració i codi de maquinari

Inseriu una resistència de 10 M ohm entre el segon i el quart pin d'Arduino. Segons el pin del programa 4 és el pin de recepció. Connecteu el paper d'alumini al pin de recepció. Connecteu el terminal + ve de Led al terminal de 9 passadors: el terminal ve a GND d’Arduino.

Pas 4: Configuració de l'Arduino

Genial! Ara ja s’ha acabat tot el treball físic i hem anat al codi. Assegureu-vos que heu instal·lat la biblioteca de detecció capacitiva.

Ara estem preparats per provar el sensor. Assegureu-vos que l’ordinador estigui endollat a la paret o que l’Arduino estigui connectat a terra perquè millora l’estabilitat del sensor. Per comprovar la sortida del sensor, obriu el monitor sèrie a l'entorn de programació Arduino (assegureu-vos que el monitor estigui configurat a 9600 baud, ja que és el que s'especifica al codi). Si funciona correctament, acostant i allunyant la mà del paper d'alumini hauria de canviar la brillantor del led. La placa del sensor i el cos formen un condensador. Sabem que un condensador emmagatzema la càrrega. Com més capacitat tingui, més càrrega pot emmagatzemar. La capacitat d’aquest sensor tàctil capacitiu depèn de la proximitat de la mà a la placa.

Què fa l'Arduino?

Bàsicament, Arduino mesura el temps que el condensador (és a dir, el sensor tàctil) triga a carregar-se, donant-li una estimació de la capacitat. La capacitat pot ser molt petita, però l’Arduino la mesura amb precisió.

Pas 5: fabricació de l'ombra de la làmpada

tallar cartró segons les dimensions següents

Pas 6: següent pas

Tapar cartró amb paper blanc

Pas 7: Què passa?

Enganxeu la configuració del sensor i arduino al cartró segons la imatge següent

Tapeu el paper d'alumini (sensor) amb cinta aïllant tal com es mostra a la imatge següent

Doblegueu el cartró segons la imatge següent i enganxeu-lo a l’altra peça de cartró