Sledování pohybu 3D Tfcd prostřednictvím kapacitního snímání a výstupu LED: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

V této instrukci je vysvětleno, jak lze pohyb ruky sledovat ve 3D prostoru pomocí principu kapacitního snímání. Změnou vzdálenosti mezi nabitou hliníkovou fólií a rukou se bude kapacita kondenzátoru lišit. Tuto metodu lze použít jako alternativu low-endu pro setrvačné a optické systémy pro sledování pohybu ve 3D prostoru. Do tohoto prototypu jsme přidali LED diody, které budou svítit, když se předmět pohybuje příliš blízko listu hliníkové fólie.

Krok 1: Požadované nástroje a materiály

- 3x odpor 270k Ohm

- 3x 10k Ohm odpor

- 3x klip Alligator

- 1x červená LED

- 1x modrá LED

- 1x zelená LED

- 3x odpor 220 ohmů

- Pájka

- Smršťování teplem

- Stíněný kabel

- Arduino Uno

- Hliníková fólie

- Lepenka

- Páska

- Nastříkejte lepidlo

- prkénko

- Připojovací vodiče (různé délky)

Krok 2: Konstrukce rámu

Vystřihněte tři čtvercové kusy lepenky (250x250 mm) a tři čtvercové kusy hliníkové fólie (230x230 mm). Na jednu stranu hliníkové fólie naneste lepidlo ve spreji a každou naneste na kousky lepenky. V tomto prototypu budou fólie z hliníkové fólie fungovat jako naše kapacitní senzory. Proto se ujistěte, že mezi hliníkovou fólií a okrajem lepenky je dostatek místa, aby po sestavení rámu nedošlo ke kontaktu mezi různými listy fólie. Jakmile je fólie nanesena na lepenku, je čas sestavit tři kusy lepenky pomocí pásky k dokončení rámu. Opět se ujistěte, že mezi různými listy hliníkové fólie není žádný kontakt.

Krok 3: Zapojení štítových vodičů k desce a Arduinu

Pro připojení fólií k obvodu je důležité použít stíněný kabel. Použití běžných kabelů vytvoří efekt antény a bude rušit odečty vašich senzorů. Ujistěte se, že máte 3 stíněné kabely o délce asi 50 cm. Vezměte jeden kabel, odizolujte vodič, odstřihněte stínící vodiče a použijte pouze vnitřní vodič k jeho připojení pájením drátu na aligátorovou svorku. Nezapomeňte použít tepelný smršťovač, abyste zakryli pájené spojení. Klipy aligátora připněte na hliníkovou fólii.

Připojte všechny stínící vodiče k kladné řadě prkénka. Poté připojte tento kladný řádek k 5V připojení na vašem Arduinu. Nyní vezměte hlavní vodič ze stínícího kabelu a paralelně připojte odpor 10 k Ohm a 220 k Ohm. Připojte to k výstupnímu portu vašeho Arduina (použili jsme 8, 9 a 10).

Tento krok opakujte ještě 2krát pro ostatní letadla prototypu.

Krok 4: Zapojení LED diod

Konce LED diod připájejte na dlouhý drát tak, aby dosáhl na rohy příslušných desek z desky arduino.

Jako výstupní piny našich LED jsme použili piny 2, 3 a 4. Tento výstup je připojen k prkénku a připojen k kladné noze LED. Záporná část LED je potom připojena k odporu 330 Ohm. Druhý konec rezistoru je spojen se zemí prkénka, které je spojeno se zemí Arduina. Opakujte to pro všechny 3 LED diody. V našem prototypu je modrá LED připojena k rovině Y, červená LED k rovině Z a zelená LED k rovině X. Chcete -li získat přímou zpětnou vazbu při používání prototypu, přilepte LED diody k odpovídajícím rovinám.

Pokud nepoužíváte prkénko a chcete připojit stínící kabel přímo k Arduinu, na přiloženém obrázku je pěkný přehled pájených spojů. Vaše konečná připojení by měla vypadat jako úvodní obrázek.

Krok 5: Kódování

V příloze jsme umístili kód, který jsme použili pro tento experiment. Pro další informace je po každém hlavním příkazu umístěn komentář s vysvětlením, co se děje v kódu. Otevřete kód v softwaru Arduino v počítači a nahrajte jej do zařízení Arduino. Pokud používáte notebook, ujistěte se, že se nabíjí; jinak váš prototyp nebude fungovat.

Krok 6: Použití prototypu

Tento způsob sledování 3D pohybu je velmi citlivý na okolní proměnné. Ujistěte se proto, že hodnoty v kódu zkalibrujete podle své vlastní situace. K získání správných hodnot můžete jednoduše použít sériový monitor. Tip: Kalibraci můžete postavit sami, kde při spuštění kódu trvá průměrné hodnoty + 10 %. Na videu je ukázáno, jak by měl prototyp správně fungovat.