Hogyan működnek a különböző Arduino érzékelők?

Az Arduino egyik nagyszerű tulajdonsága a platform bővíthetősége. Több tucat különböző érzékelő érhető el a piacon, amelyek mindegyike egyedi funkciót biztosít, lehetővé téve az összes projektötlet megvalósítását.

A különböző elérhető érzékelők és alkalmazásaik megértése valójában az egyik legfontosabb terület, amelyre Arduino-hobbiként összpontosíthat.

Ha komolyan gondolja ezt, akkor a legtöbb ilyen érzékelővel találkozni fog néhány alapvető kezdeti kísérlet során. De jó, ha tisztában van azzal, hogy pontosan mit csinálnak, és hogyan kombinálhatja őket a legjobb eredmény érdekében.

Alapfogalmak

Egy Arduino tábla önmagában nem túl hasznos. Feltölthet rá kis programokat, és elvégezheti velük az alapvető műveleteket, de a hardver elég korlátozott valós számítási felhasználás (legalábbis a piacon lévő alternatív ajánlatokhoz képest, mint például a Raspberry olcsóbb modelljei). Pi).

A platform igazi ereje a különféle érzékelőkben és egyéb modulokban rejlik, amelyeket az alaplapra rögzíthet. Csak néhány áthidaló vezetékkel és néhány kódsorral rendelkezhet egy olyan alapbeállítással, amely nyomon követi egy adott tulajdonságot, és releváns adatokat bocsát ki az Arduino-n keresztül.

Az érzékelők különböző formájú és méretűek, és néhányat másokkal kombinálni kívánnak a teljes hatás érdekében. A legtöbb azonban önmagában is használható – és bizonyos esetekben akár önálló áramkörökben is csatlakoztathatja őket, anélkül, hogy Arduino vezérlőre lenne szüksége.

Összefüggő: Nagyszerű Arduino projektek kezdőknek

Népszerű érzékelők magyarázata

Nézzünk meg néhányat a legnépszerűbb érzékelők közül, amelyekkel találkozni fog, és nézzük meg, hogyan működnek a motorháztető alatt.

Fényérzékelő

A fényérzékelő, ahogy a neve is sugallja, a környezeti fényszint változásainak érzékelésére használható. Ez hasznos lehet a világítás szabályozásához különféle környezetekben. Például kapcsolja le otthona világítását, amikor kint sötétedik, vagy állítsa be a fűtőlámpák intenzitását növénytermesztéskor.

A legtöbb Arduino fényérzékelő alap LDR (Low Dynamic Range) fényérzékelőn keresztül valósul meg, ami alacsonyabb érzékenységet biztosít a fejlettebb modulokhoz képest, mint például a fotódiódák és ellenállások. Ennek ellenére az alapvető LDR fényérzékelőnek elegendő érzékenységet kell biztosítania a legtöbb hobbiprojekthez.

Hőmérséklet szenzor

A hőmérséklet-érzékelők általában NTC (negatív hőmérsékleti együttható) vagy PCT (pozitív hőmérsékleti együttható) termisztorral vannak megvalósítva.

A felhasználó szemszögéből az egyetlen különbség az, hogy hogyan kell értelmezni a kimeneti értékeket. Egyes érzékelők tartalmazhatnak egy belső átalakítót, amely kezeli ezt a részt, és megpróbálja szabványosítani a piacon kapható legtöbb hőmérséklet-érzékelő kimenetét.

Páratartalom érzékelő

A páratartalom-érzékelőket gyakran a hőmérséklet-érzékelőkbe integrálva találják, és a kettőt párosítva kínálják. Önálló készülékként is megtalálhatóak. A legtöbb Arduino páratartalom érzékelő kapacitív, ami azt jelenti, hogy egy vékony anyagcsíkon keresztül mérik a páratartalom változását, amely megváltoztatja a kapacitását a környező páratartalomhoz képest.

Mozgásérzékelő

A mozgásérzékelő neve kissé félrevezető. Valójában nem érzékelnek semmilyen mozgást, hanem a környezeti infravörös sugárzás szintjének változását.

Infravörös sugárzást gyakorlatilag minden és mindenki bocsát ki, az ember pedig kifejezetten „forró” ebből a szempontból a környezethez viszonyított magasabb testhőmérséklete miatt. Emiatt, amikor egy ember belép egy mozgásérzékelő hatósugarába, a rendszer érzékeli a jelenlétét – de az érzékelő eleve nem mért tényleges mozgást.

Közelség érzékelő

A legtöbb Arduino közelségérzékelő a klasszikus infravörös kialakításon alapul. Az érzékelő egyenesen előre irányított infravörös fénysugarat bocsát ki, amely azután visszaverődik minden olyan felületről, amelyet eltalál.

Az érzékelő érzékeli a visszatérő sugarakat, és méri a sugár kibocsátása és visszavétele közötti időkülönbséget. Így nagy pontossággal és nagy energiafogyasztás nélkül tudja megbecsülni a sugarak által megtett távolságot.

Gyorsulásmérő

Gyorsulásmérőket használnak a gyorsulás változásainak mérésére, amelyek segítségével azonosíthatók a helyzet és a sebesség változásai. Általában egy bizonyos tömegű tárgy melletti kis kristályban valósulnak meg, amely egy nagyon érzékeny könnyű rugóhoz kapcsolódik.

Az egész elrendezés bármilyen mozgása a tömeg elmozdulását okozza, nyomást gyakorolva a kristályra. A kristály ezután elektromos jelekké tudja alakítani a nyomásváltozásokat, jelezve, hogy éppen mekkora gyorsulást fejt ki a test.

Összefüggő: Mi az az Arduino? Mit tehetsz vele? Elmagyarázta

Mikor van értelme a drágább verziónak?

Egyes érzékelőknek drágább megfelelői vannak. Egy egyszerű barkácsprojekthez általában minden szükséges érzékelő olcsóbb verziójával jó. Ez különösen igaz a prototípuskészítési szakaszra, amikor általában mindent áthidaló vezetékekkel hackelnek össze, és nem igazán törődnek a hely- vagy energiafogyasztás optimalizálásával.

De ahogy közeledik a projekt befejezéséhez, érdemes lehet fejlettebb, tartósabb érzékelőket keresni. Ezek némelyike ​​energiahatékonyabbá teheti eszközét (ami óriási különbséget jelenthet az akkumulátorral működő beállításokban), míg mások növelhetik a kapott mérések pontosságát.

Az egyik probléma, amelybe ütközhet, ha olcsóbb érzékelőkről drágábbra vált, az érvénytelenítheti a kezdeti eszközkalibrációkat. Ha minden kalibrálást egy kevésbé precíz érzékelőn végzett, előfordulhat, hogy bizonyos dolgokat módosítania kell, amikor átvált a fejlettebb verziókra. Ebben az esetben ésszerűbb lehet először a pontosabb érzékelővel kezdeni.

Amit szem előtt kell tartania a barkácsprojektekkel kapcsolatban

Néha saját érzékelőket is megvalósíthat a megfelelő alkatrészekkel. De ne feledje, hogy egy előre gyártott termék árának egy része nem csupán az alapanyagokra és az építési erőfeszítésekre irányul.

Ön is befektet valamibe, amit alaposan teszteltek és kalibráltak, és tudni fogja, hogy támaszkodhat az általa nyújtott mérésekre (bizonyos pontossági tartományon belül). Bár lehet, hogy ugyanazt tudja garantálni saját kollégái számára, sokkal több időbe és erőfeszítésbe telhet, amíg eljuttatják őket idáig.

A 10 legjobb Arduino MIDI projekt kezdőknek

Készíts zenét Arduino-val, ha csatlakoztatod valamelyik barkácsolt MIDI hangszerhez.

Olvassa el a következőt

A szerzőről