En este artículo, consideraremos material sobre la fabricación de guantes, con el que puede controlar varios dispositivos. El autor del material nos presentará la teoría y mostrará en la práctica cómo hacer un dispositivo de este tipo. Es más probable que este material sea educativo y espero que sea útil para niños y adultos. A los niños, para despertar el interés en la física, electrónica, adultos: para recordar algunos materiales de un curso de física.
Control remoto DIY IRglove. Al conectar dos puntas de los dedos, puede enviar una señal al dispositivo utilizando un transmisor de infrarrojos. IRglove utiliza el principio de transmitir señales de control a través de longitudes de onda invisibles (en el rango infrarrojo) para permitir que el dispositivo se mueva o gire. Del artículo aprenderá cómo implementar componentes optoelectrónicos y administrarlos utilizando un microcontrolador.
Herramientas y materiales:
-Transmisor IR;
-IR receptor;
-Conector de batería;
- Arduino Uno;
Transistor
- Resistencias de 330 ohmios y 10 ohmios;
-Board;
- batería de 9V;
-Guante;
- velcro;
-Cortador láser;
-Soldador de hierro;
-Ordenador para programar Arduino;
-Pistola de pegamento;
-Agujas de coser;
-Hilo conductor;
Paso uno: teoría
La luz es radiación electromagnética. Y una de las propiedades más importantes de la radiación electromagnética es la longitud de onda.
Cada ola tiene una forma y longitud específicas. La distancia entre los picos (puntos altos) se llama longitud de onda. La diferencia en la longitud de onda es cómo distinguimos entre los diferentes tipos de energía electromagnética. La longitud de onda generalmente se indica con la letra griega lambda (λ).
El espectro electromagnético es un término colectivo para todas las frecuencias conocidas y las longitudes de onda asociadas de fotones conocidos (radiación electromagnética).
Ondas de radio: 104 km> λ> 1 m
Las ondas de radio se utilizan para transmitir datos a través de la modulación. Por ejemplo: la televisión, los teléfonos móviles, las redes inalámbricas y la radioafición usan ondas de radio.
Microondas: 1 m> λ> 1 mm
Las microondas son absorbidas por moléculas que tienen un momento dipolar en los líquidos. En un horno microondas, este efecto se usa para calentar alimentos.
Ondas infrarrojas: 1 mm> λ> 780 nm.
Infrarrojo lejano: (1 mm - 10 μm): utilizado en astronomía.
Infrarrojo medio: (10 μm - 2.5 μm): los objetos calientes pueden irradiar fuertemente en este rango. Infrarrojo cercano: (2.5 μm - 780 nm): Utilizado en sensores de imagen para fotografía infrarroja.
Luz visible: 780 nm> λ> 380 nm.
La luz visible incluye todos los colores que podemos ver con el ojo humano. La gama de colores se encuentra entre el rojo (700 nm) y el azul (400 nm).
Ondas ultravioletas: 380 nm> λ> 10 nm
El sol emite una gran radiación ultravioleta, que potencialmente puede destruir la mayor parte de la vida en la Tierra.
Rayos X: 10 nm> λ> 1 pm.
Los rayos X pueden interactuar con la materia. Uno de los usos notables es la radiografía de diagnóstico en medicina.
Rayos gamma: λ <1pm.
Estos son los fotones más enérgicos. Se usan en medicina para la radioterapia del cáncer.
En el contexto del artículo, estamos interesados en el rango infrarrojo. La luz infrarroja es una onda electromagnética que no es visible para el ojo humano, pero algunos animales, como las serpientes, que se centran en ella, estiman la ubicación y la distancia a la presa.
Todo con una temperatura superior a -268 ° C emite radiación infrarroja, y la longitud de onda depende de la temperatura. El sol emite la mitad de su energía total en forma de radiación infrarroja, y la mayor parte de la luz visible es absorbida y transmitida en forma de radiación infrarroja.
Lo importante es que la radiación infrarroja no afecta negativamente nuestra salud.
La luz infrarroja tiene muchos usos.
Una cámara infrarroja puede detectar el calor de objetos o cuerpos. Se usa, por ejemplo, para detectar la pérdida de calor en una casa. La cámara también se usa en medicina veterinaria para detectar áreas enfermas del cuerpo del animal.
La búsqueda de personas desaparecidas por la noche, la protección de objetos, observaciones meteorológicas y astrológicas, e incluso el cambio de canales de TV, todo esto no pasa sin el alcance infrarrojo.
Paso dos: preparación del guante
El hilo conductor se debe coser sobre la punta de los dedos del guante. Si luego coloca la punta de un dedo sobre la otra, el circuito se cierra y se envía una señal infrarroja. De hecho, es un interruptor eléctrico.
La longitud del hilo debe ser al menos dos veces la longitud desde la punta del dedo hasta la muñeca. No corte el comienzo del hilo.
Coser el hilo a lo largo de la parte superior del guante hasta la muñeca. Deje al menos 5 cm de hilo en su muñeca. Hazlo por los 5 dedos. Asegúrese de que los cables de diferentes dedos no se toquen entre sí, de lo contrario esto provocará un cortocircuito.
Los botones estan listos. Pero para enviar una señal necesitamos un emisor de infrarrojos. Este transmisor IR debe ser visible en la posición del guante. El lugar más fácil es en la parte superior de los nudillos.
Tire de las patas del emisor IR a través del guante. Haga esto en el dorso de su mano, al nivel de los nudillos. Dobla las patas del emisor de IR con unos alicates para hacer ganchos. No olvides dónde está la pierna larga y dónde está la pierna corta.
Sujete el hilo conductor (dos piezas separadas) en ambas piernas (el maestro simplemente ata el hilo al final de la pierna y lo enrolla varias veces). A continuación, debe mostrar el guante con hilo a la muñeca. Al final debe haber al menos 5 cm de hilo.
Prepare siete cables eléctricos de unos 20 cm de largo: 1 para el pulgar, 4 para los otros dedos, 1 para la pata larga del emisor de IR y 1 para la pata corta del emisor de IR. Pele todos los cables en ambos extremos. Los alambres se usan preferiblemente en diferentes colores.
Ahora necesita conectar los cables a los extremos de las roscas y aislar las juntas con un tubo de calor.
Paso tres: diagrama de cableado
Siga los diagramas de cableado para conectar todos los componentes entre sí.
Sujete los cables que salen de los dedos al Arduino. Cuatro cables, comenzando con cuatro dedos, además del grande, están conectados a 8, 9, 10, 11 pines Arduino.
Instale el receptor IR, el transistor y las resistencias en la placa de pruebas como se muestra en el diagrama de cableado. El transistor está diseñado principalmente para amplificar o cambiar señales electrónicas. En general, hay tres patas. La señal amplificada se alimenta al emisor E, la señal amplificada se puede extraer del colector C y la tercera conexión es común a las dos señales, la base B.El colector del transistor debe estar conectado a una resistencia de 330 ohmios en serie. Entonces la resistencia debe estar conectada al emisor IR en serie. Conecte el colector del emisor IR (pata corta) a la resistencia.
Luego, conecte la base del transistor a una resistencia de 330 ohmios. Conecte el otro lado de la resistencia al pin D3 del Arduino.
La salida de los emisores del transistor debe estar conectada a tierra. El siguiente paso es conectar correctamente el receptor IR. El receptor IR tiene un lado plano y un lado convexo. Cuando el lado convexo está hacia arriba, la pata central debe estar conectada a GND, el pie izquierdo es la salida, OUT, y el pie derecho es Vs. Conecte el cable al terminal OUT del receptor IR, que se conectará al terminal D2 del Arduino.
Conecte el cable al terminal GND del receptor IR, que se conectará al pin GND Arduino. Conecte el cable al pie Vs del receptor IR, que se conectará a la salida de 5 voltios del Arduino.
Paso cuatro: Arduino
Haga una carcasa para el Arduino con un cortador láser. El archivo se puede descargar a continuación.
gloveIR.svg
Pegue los lados y el fondo juntos. Instale el Arduino y la placa en el chasis. Inserte los pasadores de conexión en los orificios provistos en la tapa de la caja. Coloque los pines en la E / S Arduino correcta. Vuelva a colocar la tapa.
Corta un trozo de velcro con una longitud igual al diámetro de tu muñeca. Sujete la caja con velcro a través de los agujeros provistos. Ponte un guante y pulsera a mano
La batería se instala por separado, también con velcro.
Paso cinco: programación
La programación no funciona con la versión 1.8.7 arduino debido a un error interno.
Descargue el programa Arduino en su computadora. Arduino es de código abierto y se puede descargar de forma gratuita en este enlace: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Con Arduino Uno y este programa, puede crear muchos sistemas.
Para utilizar el programa para IRglove, primero debe instalar la Biblioteca IR.
- Visite la página IRLib2 en GitHub.
-Seleccione "descargar ZIP", o simplemente haga clic en este el enlace.
- Descomprima el archivo zip después de la descarga.
-El archivo "IRLib2-master" contiene 5 archivos separados. Esto se debe a que esta biblioteca es una colección de 5 bibliotecas que trabajan juntas.
- Haga una copia de los 5 archivos en un archivo de biblioteca Arduino junto a otras bibliotecas Arduino. En su mayoría, encontrará esto en su archivo: inicio / Documentos / Arduino / Bibliotecas. Las bibliotecas no se pueden instalar junto a la aplicación Arduino en sí.
-Iniciar Arduino IDE.
Conecte su Arduino a su computadora. Seleccione la carpeta correcta: "Arduino / Genuino Uno". Y luego seleccione el "Puerto" correcto.
Descargue el programa GloveIR_phablabs (Provisto) en Arduino. Se abrirán 2 pestañas: GloveIR y EEPROMAnything.h.
Seleccione un dispositivo de control remoto (que funcione con IR) que le gustaría controlar con su guante IR. Puedes asignar 4 equipos. Abra el monitor serie Arduino haciendo clic en la lupa en la esquina superior derecha.
Ingrese el primer número "0", y luego presione el botón (conecte su pulgar y cualquier otro dedo) en el control remoto. Aparece un mensaje que indica que se ha recibido una señal. A continuación, debe realizar la misma operación para los otros dedos, pero designándolos como 1, 2, 3.
Ahora estos comandos son reconocidos por Arduino. Conecte la batería a su Arduino antes de desconectar el Arduino de la computadora.
Ahora, habiendo atado el transmisor al receptor y conectando este último al dispositivo, puede controlarlo con un guante.
El código se puede descargar a continuación.
GloveIR_phablabs.zip
