Tfcd 3D sledenje gibanju s kapacitivnim zaznavanjem in LED izhodom: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

V tem navodilu je razloženo, kako je mogoče slediti gibanju roke v 3D prostoru po principu kapacitivnega zaznavanja. S spreminjanjem razdalje med napolnjeno aluminijasto folijo in roko se bo zmogljivost kondenzatorja spreminjala. Ta metoda se lahko uporablja kot nizkocenovna alternativa za inercialne in optične sisteme za sledenje gibanju v 3D prostoru. V ta prototip smo dodali LED diode, ki bodo svetile, ko se predmet premakne preblizu lista aluminijaste folije.

1. korak: potrebna orodja in materiali

- 3x 270k ohmski upor

- 3x 10k ohmski upor

- 3x zaponka iz aligatorja

- 1x rdeča LED

- 1x modra LED

- 1x zelena LED

- 3x 220 ohmski upor

- spajkanje

- Toplotno krčenje

- Zaščitni kabel

- Arduino Uno

- Aluminijasta folija

- karton

- trak

- Lepilo v spreju

- Ogledna plošča

- Priključne žice (različne dolžine)

2. korak: Konstrukcija okvirja

Izrežite tri kvadratne kose kartona (250x250 mm) in tri kvadratne kose aluminijaste folije (230x230 mm). Lepilo za brizganje nanesite na eno stran aluminijaste folije in vsako nanesite na koščke kartona. V tem prototipu bodo listi aluminijaste folije delovali kot naši kapacitivni senzorji. Zato poskrbite, da bo med aluminijasto folijo in obrobo kartona dovolj prostora, da med sestavljanjem okvirja ne pride v stik med različnimi listi folije. Ko folijo nanesete na karton, je čas, da sestavite tri kose kartona s trakom za dokončanje okvirja. Še enkrat se prepričajte, da ni stika med različnimi listi aluminijaste folije.

3. korak: Ožičenje ščitnih žic na ploščo in Arduino

Za priključitev folij na vezje je pomembno, da uporabite zaščiten kabel. Uporaba običajnih kablov bo povzročila učinek antene in motila odčitke senzorja. Poskrbite, da imate 3 oklopljene kable, dolge približno 50 cm. Vzemite en kabel, odstranite žico, odrežite zaščitne žice in uporabite le notranjo žico, da jo povežete tako, da žico spajkate na sponko aligatorja. Ne pozabite uporabiti toplotnega krčenja, da pokrijete spajkalno povezavo. Aligatorske sponke pritrdite na aluminijasto folijo.

Priključite vse zaščitne žice v pozitivno vrstico vaše plošče. Nato priključite to pozitivno vrstico na 5V povezavo na vašem Arduinu. Zdaj vzemite glavno žico iz ščitnega kabla in vzporedno priključite upor 10k Ohm in 220k Ohm. To povežite z izhodnimi vrati vašega Arduina (uporabili smo 8, 9 in 10).

Ta korak ponovite še 2 -krat za druga letala prototipa.

4. korak: Ožičenje LED

Konce LED spajkajte na dolgo žico, tako da lahko seže do vogalov ustreznih plošč z arduino plošče.

Kot izhodne za naše LED smo uporabili nožice 2, 3 in 4. Ta izhod je povezan z matično ploščo in povezan s pozitivnim delom LED. Negativni krak LED je nato priključen na 330 ohmski upor. Drugi konec upora je povezan z maso plošče, ki je povezana z ozemljitvijo Arduina. To ponovite za vse 3 LED diode. V našem prototipu je modra LED povezana z ravnino Y, rdeča LED z ravnino Z in zelena LED z ravnino X. Prilepite LED diode na ustrezne ravnine, da dobite neposredne povratne informacije pri uporabi prototipa.

Če ne uporabljate plošče in želite priključiti ščitni kabel neposredno na Arduino, si lahko ogledate priloženo sliko za lep pregled povezav spajkanja. Vaše zadnje povezave bi morale izgledati kot pregledna slika.

5. korak: Kodiranje

V priponki smo postavili kodo, ki smo jo uporabili za ta poskus. Za dodatne vpoglede se po vsakem glavnem ukazu doda komentar, ki pojasnjuje, kaj se dogaja v kodi. Odprite kodo v programski opremi Arduino v računalniku in jo naložite v svoj Arduino. Če uporabljate prenosni računalnik, se prepričajte, da se polni; drugače prototip ne bo deloval.

6. korak: Uporaba prototipa

Ta način 3D -sledenja gibanju je zelo občutljiv za spremenljivke v okolici. Zato vrednosti kode umerite v svojo situacijo. Če želite dobiti prave vrednosti, lahko preprosto uporabite serijski monitor. Namig: kalibracijo lahko vgradite sami, kjer pri izvajanju kode vzame povprečne vrednosti + 10 %. V videu je prikazano, kako naj prototip deluje pravilno.