Neste artigo, consideraremos o material na fabricação de luvas, com o qual você pode controlar vários dispositivos. O autor do material nos apresentará a teoria e mostrará na prática como fazer esse dispositivo. É provável que este material seja educacional e espero que seja útil para crianças e adultos. Para as crianças - para despertar interesse em física, eletrônica, adultos - para lembrar algum material de um curso de física.
Controle remoto IRglove DIY. Ao conectar duas pontas dos dedos, você pode enviar um sinal para o dispositivo usando um transmissor de infravermelho. O IRglove usa o princípio de transmissão de sinais de controle através de comprimentos de onda invisíveis (na faixa de infravermelho) para permitir que o dispositivo se mova ou gire. No artigo, você aprenderá como implementar componentes optoeletrônicos e gerenciá-los usando um microcontrolador.
Ferramentas e materiais:
Transmissor -IR;
Receptor -IR;
Conector da bateria;
- Arduino Uno;
Transistor
- Resistores 330 ohms e 10 ohms;
-Board;
- bateria de 9V;
-Luvas;
- velcro;
-Cortador a laser;
Ferro de solda;
-Computador para programação de Arduino;
-Pistola de cola;
Agulhas de costura;
-Fios condutivos;
Etapa 1: Teoria
Luz é radiação eletromagnética. E uma das propriedades mais importantes da radiação eletromagnética é o comprimento de onda.
Cada onda tem uma forma e comprimento específicos. A distância entre os picos (pontos altos) é chamada de comprimento de onda. A diferença no comprimento de onda é como distinguimos entre diferentes tipos de energia eletromagnética. O comprimento de onda é geralmente indicado pela letra grega lambda (λ).
O espectro eletromagnético é um termo coletivo para todas as frequências conhecidas e os comprimentos de onda associados aos fótons conhecidos (radiação eletromagnética).
Ondas de rádio: 104 km> λ> 1 m
As ondas de rádio são usadas para transmitir dados através da modulação. Por exemplo: televisão, telefones celulares, redes sem fio e rádio amador usam ondas de rádio.
Microondas: 1 m> λ> 1 mm
As microondas são absorvidas por moléculas que têm um momento dipolar nos líquidos. Em um forno de microondas, esse efeito é usado para aquecer os alimentos.
Ondas infravermelhas: 1 mm> λ> 780 nm.
Infravermelho distante: (1 mm - 10 μm): usado em astronomia.
Infravermelho médio: (10 μm - 2,5 μm): Objetos quentes podem irradiar fortemente nessa faixa. Infravermelho próximo: (2,5 μm - 780 nm): usado em sensores de imagem para fotografia infravermelha.
Luz visível: 780 nm> λ> 380 nm.
A luz visível inclui todas as cores que podemos ver com o olho humano. A gama de cores situa-se entre vermelho (700 nm) e azul (400 nm).
Ondas ultravioletas: 380 nm> λ> 10 nm
O sol emite grande radiação ultravioleta, que pode potencialmente destruir a maior parte da vida na Terra.
Raios-X: 10 nm> λ> 13 pm.
Raios-X podem interagir com a matéria. Um dos usos notáveis é a radiografia diagnóstica na medicina.
Raios gama: λ <13h.
Estes são os fótons mais energéticos. Eles são usados na medicina para terapia de radiação do câncer.
No contexto do artigo, estamos interessados na faixa de infravermelho. A luz infravermelha é uma onda eletromagnética que não é visível ao olho humano, mas alguns animais, como as cobras, com foco nela, estimam a localização e a distância da presa.
Tudo com temperatura acima de -268 ° C emite radiação infravermelha e o comprimento de onda depende da temperatura. O sol emite metade de sua energia total na forma de radiação infravermelha, e a maior parte da luz visível é absorvida e transmitida na forma de radiação infravermelha.
O importante é que a radiação infravermelha não afeta adversamente nossa saúde.
A luz infravermelha tem muitos usos.
Uma câmera infravermelha pode detectar o calor de objetos ou corpos. É usado, por exemplo, para detectar a perda de calor em uma casa. A câmera também é usada na medicina veterinária para detectar áreas doentes do corpo do animal.
A busca de pessoas desaparecidas à noite, a proteção de objetos, observações meteo e astrológicas e até a troca de canais de TV, tudo isso não ocorre sem o alcance do infravermelho.
Etapa 2: preparação das luvas
O fio condutor deve ser costurado sobre as pontas dos dedos da luva. Se você colocar uma ponta do dedo na outra, o circuito será fechado e um sinal infravermelho será enviado. De fato, é um interruptor elétrico.
O comprimento da linha deve ser pelo menos duas vezes maior, da ponta do dedo ao pulso. Não corte o início da linha.
Costure a linha ao longo da parte superior da luva até o pulso. Deixe pelo menos 5 cm de linha no pulso. Faça isso pelos 5 dedos. Certifique-se de que os fios dos dedos diferentes não se tocam, caso contrário, isso poderá causar um curto-circuito.
Os botões estão prontos. Mas para enviar um sinal, precisamos de um emissor de infravermelho. Este transmissor de infravermelho deve estar visível na posição da luva. O lugar mais fácil é no topo das juntas.
Puxe as pernas do emissor de infravermelho pela luva. Faça isso nas costas da sua mão, no nível das juntas. Dobre as pernas do emissor de infravermelho com um alicate para fazer ganchos. Não esqueça onde está a perna longa e onde está a perna curta.
Prenda a linha condutora (duas peças separadas) nas duas pernas (o mestre simplesmente amarra a linha no final da perna e a prende várias vezes). Em seguida, você precisa piscar a luva com rosca no pulso. No final, deve haver pelo menos 5 cm de linha.
Prepare sete fios elétricos com cerca de 20 cm de comprimento, 1 para o polegar, 4 para os outros dedos, 1 para a perna longa do emissor de infravermelho e 1 para a perna curta do emissor de infravermelho. Descasque todos os fios nas duas extremidades. Os fios são preferencialmente usados em cores diferentes.
Agora você precisa conectar os fios às extremidades das roscas e isolar as juntas com um tubo de calor.
Etapa três: diagrama de fiação
Siga os diagramas de fiação para conectar todos os componentes.
Prenda os fios provenientes dos dedos no Arduino. Quatro fios, começando com quatro dedos, além do grande, estão conectados aos 8, 9, 10, 11 pinos do Arduino.
Instale o receptor de infravermelho, o transistor e os resistores na placa de ensaio, conforme mostrado no diagrama de fiação. O transistor é projetado principalmente para amplificar ou alternar sinais eletrônicos. Em geral, existem três pernas. O sinal amplificado é alimentado ao emissor E, o sinal amplificado pode ser extraído do coletor C e a terceira conexão é comum aos dois sinais, base B.O coletor de transistor deve ser conectado a um resistor de 330 ohm em série. Em seguida, o resistor deve ser conectado ao emissor de infravermelho em série. Conecte o coletor do emissor de infravermelho (perna curta) ao resistor.
Em seguida, conecte a base do transistor a um resistor de 330 ohm. Conecte o outro lado do resistor ao pino D3 do Arduino.
A saída do emissor do transistor deve ser aterrada. O próximo passo é conectar corretamente o receptor de infravermelho. O receptor de infravermelho possui um lado plano e um lado convexo. Quando o lado convexo está voltado para cima, a perna do meio deve ser conectada ao GND, o pé esquerdo é a saída, OUT e o pé direito é Vs. Conecte o fio ao terminal OUT do receptor IR, que será conectado ao terminal D2 do Arduino.
Conecte o fio ao terminal GND do receptor IR, que será conectado ao pino GND Arduino. Conecte o fio ao pé Vs do receptor IR, que será conectado à saída de 5 volts do Arduino.
Etapa quatro: Arduino
Faça uma carcaça para o Arduino com um cortador a laser. O arquivo pode ser baixado abaixo.
gloveIR.svg
Cole as laterais e o fundo juntos. Instale o Arduino e a placa no chassi. Insira os pinos de conexão nos orifícios fornecidos na tampa da caixa. Coloque os pinos na E / S correta do Arduino. Volte a colocar a tampa.
Corte um pedaço de velcro com um comprimento igual ao diâmetro do seu pulso. Prenda a caixa com velcro através dos orifícios fornecidos. Coloque uma luva e pulseira na mão.
A bateria é instalada separadamente, também com velcro.
Etapa 5: Programação
A programação não funciona com a versão 1.8.7 do arduino devido a um erro interno.
Baixe o programa Arduino para o seu computador. O Arduino é de código aberto e pode ser baixado gratuitamente neste link: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Com o Arduino Uno e este programa, você pode criar muitos sistemas.
Para usar o programa para o IRglove, você deve primeiro instalar a Biblioteca de IR.
- Visite a página IRLib2 no GitHub.
-Selecione "baixar ZIP" ou apenas clique neste o link.
- Descompacte o arquivo zip após o download.
-O arquivo “IRLib2-master” contém 5 arquivos separados. Isso ocorre porque esta biblioteca é uma coleção de 5 bibliotecas que trabalham juntas.
- Faça uma cópia de todos os 5 arquivos em um arquivo da biblioteca do Arduino próximo a outras bibliotecas do Arduino. Você o encontrará principalmente em seu arquivo: home / Documents / Arduino / Libraries. Bibliotecas não podem ser instaladas ao lado do próprio aplicativo Arduino.
-Reinicie o IDE do Arduino.
Conecte seu Arduino ao seu computador. Selecione a pasta correta: “Arduino / Genuino Uno”. E então selecione a “Porta” correta.
Faça o download do programa GloveIR_phablabs (fornecido) para o Arduino. Duas guias serão abertas: GloveIR e EEPROMAnything.h.
Selecione um dispositivo de controle remoto (trabalhando com IR) que você gostaria de controlar com sua luva de infravermelho. Você pode atribuir 4 equipes. Abra o monitor Arduino Serial clicando na lupa no canto superior direito.
Digite o primeiro número “0” e pressione o botão (conecte seu polegar e qualquer outro dedo) no controle remoto. Uma mensagem aparece indicando que um sinal foi recebido. Em seguida, você precisa fazer a mesma operação para os outros dedos, mas designando-os como 1, 2, 3.
Agora esses comandos são reconhecidos pelo Arduino. Conecte a bateria ao seu Arduino antes de desconectar o Arduino do computador.
Agora, depois de ligar o transmissor ao receptor e conectar o último ao dispositivo, você pode controlá-lo com uma luva.
O código pode ser baixado abaixo.
GloveIR_phablabs.zip
