Urmărirea mișcării 3D Tfcd prin detectare capacitivă și ieșire LED: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

În această instrucțiune este explicat modul în care mișcarea unei mâini poate fi urmărită într-un spațiu 3D utilizând principiul detectării capacitive. Prin schimbarea distanței dintre o folie încărcată de aluminiu și mâna dvs., capacitatea condensatorului va varia. Această metodă poate fi utilizată ca alternativă low-end pentru sistemele inerțiale și optice de urmărire a mișcării în spațiul 3D. În acest prototip, am adăugat LED-uri care vor străluci atunci când obiectul se apropie prea mult de foaia de folie de aluminiu.

Pasul 1: Instrumente și materiale necesare

- Rezistor 3x 270k Ohm

- Rezistor 3x 10k Ohm

- 3 clipuri de aligator

- 1x LED roșu

- 1x LED albastru

- 1x LED verde

- Rezistor 3x 220 Ohm

- Solder

- Reducerea căldurii

- Cablu ecran

- Arduino Uno

- Folie de aluminiu

- Carton

- Bandă

- Spray lipici

- Pană de pâine

- Firele de conectare (lungimi diferite)

Pasul 2: Construirea cadrului

Decupați trei bucăți de carton pătrate (250x250 mm) și trei bucăți pătrate de folie de aluminiu (230x230 mm). Aplicați adeziv spray pe o parte a foliei de aluminiu și aplicați fiecare pe bucățile de carton. În acest prototip, foile de folie de aluminiu vor acționa ca senzorii noștri capacitivi. Prin urmare, asigurați-vă că există suficient spațiu între folia de aluminiu și marginea cartonului, astfel încât să nu existe contact între diferitele foi de folie odată ce rama este asamblată. Odată ce folia este aplicată pe carton, este timpul să asamblați cele trei bucăți de carton cu bandă pentru a completa cadrul. Din nou, asigurați-vă că nu există contact între diferitele foi de folie de aluminiu.

Pasul 3: Cablarea firelor Shield pe placa și Arduino

Este important să utilizați un cablu ecranat pentru a conecta foliile la circuit. Utilizarea cablurilor normale va genera un efect de antenă și va interfera cu citirile senzorului. Asigurați-vă că aveți 3 cabluri ecranate care au aproximativ 50 cm lungime. Luați un cablu, dezbrăcați firul, tăiați firele de protecție și utilizați numai firul interior pentru a-l conecta lipind firul la clema de aligator. Asigurați-vă că aplicați un termoretract pentru a acoperi conexiunea de lipit. Prindeți clemele de aligator pe folia de aluminiu.

Conectați toate firele scutului la rândul pozitiv al panoului dvs. Apoi conectați acest rând pozitiv la conexiunea de 5V de pe Arduino. Acum luați firul principal de la cablul ecranului și conectați în paralel un rezistor de 10k Ohm și 220k Ohm. Conectați acest lucru la portul de ieșire al Arduino (am folosit 8, 9 și 10).

Repetați acest pas de încă 2 ori pentru celelalte planuri ale prototipului.

Pasul 4: Cablarea LED-urilor

Lipiți capetele LED-urilor pe sârmă lungă, astfel încât să poată ajunge la colțurile plăcilor respective de pe placa arduino.

Am folosit pinii 2, 3 și 4 ca pinii de ieșire pentru LED-urile noastre. Această ieșire este conectată la panoul de control și conectat la piciorul pozitiv al LED-ului. Piciorul negativ al LED-ului este apoi conectat la rezistorul de 330 Ohm. Celălalt capăt al rezistorului este conectat la pământul panoului, care este conectat la pământul Arduino. Repetați acest lucru pentru toate cele 3 LED-uri. În prototipul nostru, LED-ul albastru este conectat la planul Y, LED-ul roșu la planul Z și LED-ul verde la planul X. Înregistrați LED-urile pe planurile corespunzătoare pentru a obține feedback direct atunci când utilizați prototipul.

Dacă nu utilizați un panou de calcul și doriți să conectați cablul de protecție direct la Arduino, puteți vedea imaginea atașată pentru o imagine de ansamblu frumoasă a conexiunilor de lipit. Conexiunile dvs. finale ar trebui să arate ca imaginea de ansamblu.

Pasul 5: Codificare

În atașament am plasat codul pe care l-am folosit pentru acest experiment. Pentru informații suplimentare, după fiecare comandă principală este plasat un comentariu, explicând ce se întâmplă în cod. Deschideți codul din software-ul Arduino de pe computer și încărcați-l pe Arduino. Dacă utilizați un laptop, asigurați-vă că acesta este încărcat; altfel prototipul dvs. nu va funcționa.

Pasul 6: Utilizarea prototipului

Acest mod de urmărire a mișcării 3D este foarte sensibil pentru variabilele înconjurătoare. Prin urmare, asigurați-vă că calibrați valorile din cod în funcție de situația dvs. Puteți utiliza pur și simplu monitorul serial pentru a obține valorile corecte. Sfat: puteți construi singur o calibrare, unde ia valorile medii + 10% atunci când rulați codul. În videoclip este demonstrat modul în care prototipul ar trebui să funcționeze corect.