Φθηνοί αισθητήρες εγγύτητας IR για ρομπότ Arduino: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτοί οι αισθητήρες εγγύτητας υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι μικροί, εύκολοι στην κατασκευή και εξαιρετικά φθηνοί! Λειτουργούν εξαιρετικά σε ρομπότ, για παρακολούθηση γραμμών, ανίχνευση άκρων και ελάχιστη απόσταση. Είναι επίσης πολύ, πολύ φθηνά!

Βήμα 1: Επεξήγηση: Πώς λειτουργούν

Σε περίπτωση που δεν το γνωρίζατε, θα αναφερθώ εν συντομία στον τρόπο λειτουργίας των αισθητήρων υπερύθρων. Εάν γνωρίζετε, μη διστάσετε να παραλείψετε αυτό το βήμα.

Οι αισθητήρες εγγύτητας υπέρυθρης ακτινοβολίας έχουν δύο στοιχεία, έναν πομπό και έναν δέκτη. Ο πομπός είναι βασικά ένα μικρό φως που εκπέμπει μήκη κύματος υπέρυθρου φωτός, το οποίο δεν μπορούμε να δούμε. Ωστόσο, ο δέκτης μπορεί, μετρώντας την ισχύ του ανακλώμενου φωτός, να διακρίνει αν υπάρχει κάτι ή όχι, να μετρήσει μικρές αποστάσεις και να πει αν μια επιφάνεια είναι μαύρη ή άσπρη.

Αυτά λειτουργούν εξαιρετικά στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά θα υπολείπονται σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως όταν ανιχνεύσετε απόσταση σε μη ανακλαστικές επιφάνειες, όπως το μαύρο χαρτί.

Αυτή είναι η ίδια βασική αρχή με πολλούς αισθητήρες εγγύτητας, αν και διαφορετικοί αισθητήρες χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους ενεργειακών κυμάτων. Οι αισθητήρες υπερήχων χρησιμοποιούν ήχο, οι αισθητήρες LIDAR χρησιμοποιούν λέιζερ και το ραντάρ χρησιμοποιεί ραδιοκύματα.

Βήμα 2: Αναλώσιμα: Ανταλλακτικά και εργαλεία

Ακολουθεί μια λίστα με εξαρτήματα και υλικά που θα χρειαστείτε:

(Οι σύνδεσμοι για ανταλλακτικά βρίσκονται στο eBay)

• TCRT5000L Αισθητήρες υπερύθρων (αυτός ο σύνδεσμος είναι αρκετός για 10 αισθητήρες)
• DuPont καλώδια από jumper σε γυναίκα jumper (συνολικά 40 σύρματα, πολλά καλώδια που απομένουν όταν τελειώσετε)

Εργαλεία:

• Συγκολλητικό σίδερο με λεπτή άκρη (7 $ σίδερο που έχω χρησιμοποιήσει αρκετά, λειτουργούν πραγματικά πολύ καλά)
• Συγκολλητής (Ο σιδερένιος σύνδεσμος έρχεται με μερικούς)
• Κάτι για να συγκρατούν τους αισθητήρες στη θέση τους κατά τη συγκόλληση (χρησιμοποιώ ταινία κάλυψης, αλλά το βοηθητικό χέρι θα λειτουργούσε καλύτερα)
• Κόφτες/απογυμνωτές καλωδίων

Το συνολικό κόστος των ανταλλακτικών είναι 2,22 $ και θα έχετε αρκετό για 10 αισθητήρες, συν τα υπόλοιπα καλώδια.

Πρέπει να σημειώσω ότι η αποστολή των συνδεδεμένων εξαρτημάτων είναι οικονομική από την Κίνα, οπότε θα χρειαστούν τουλάχιστον ένα μήνα για να φτάσουν σε εσάς. Μπορείτε να βρείτε καταχωρίσεις στις ΗΠΑ με γρήγορη αποστολή, αλλά θα είναι λίγο πιο ακριβές.

Βήμα 3: Σύρματα: Cut, Strip, 'n Tin

Ας ξεκινήσουμε με την προετοιμασία των καλωδίων.

1. Ξεχωρίστε 3 καλώδια για κάθε 2 αισθητήρες που σκοπεύετε να φτιάξετε
2. Κόψτε τα καλώδια σας στη μέση
3. Απογυμνώστε τη μόνωση περίπου 5MM ή 1/4 "από τα άκρα
4. Κολλήστε το κολλητήρι σας με λίγη συγκόλληση και τελειώστε το σύρμα κρατώντας τα σύρματα πάνω από τη συγκόλληση και εφαρμόζοντας το κολλητήρι από πάνω.

Σημείωση για κονσερβοποίηση: Λειτουργεί πολύ καλύτερα όταν εφαρμόζετε το σίδερο στα σύρματα και στη συνέχεια τα σύρματα στη συγκόλληση, έναντι του σιδήρου στη συγκόλληση. Αυτό εξασφαλίζει ότι η θερμότητα μεταφέρεται σωστά στο σύρμα, διασφαλίζοντας έτσι ότι η κόλλα κολλάει σωστά στα καλώδια.

Βήμα 4: Αισθητήρες: Προετοιμασία δυνητικών πελατών

Τώρα θα εργαστούμε για την προετοιμασία των αισθητήρων. Μπορείτε να αφήσετε τα προβάδισμα πολύ αν θέλετε, αλλά δεν είναι απαραίτητο.

1. Κόψτε τα καλώδια έτσι ώστε να είναι περίπου 5MM ή 1/4 "εκτεθειμένα από το πλαστικό σώμα αισθητήρα
2. Λυγίστε το καλώδιο GND από το μπλε LED IR, ώστε να αγγίξει το καλώδιο GND στο μαύρο LED δέκτη.
3. Ασφαλίστε με κάποιον τρόπο τους αισθητήρες και στη συνέχεια συγκολλήστε τα δύο καλώδια GND μαζί.
4. Σε αυτό το σημείο, μπορείτε να προσθέσετε περισσότερη συγκόλληση στα καλώδια που είναι ακόμα εκτεθειμένα, για να διευκολύνετε τη σύνδεση των καλωδίων αργότερα.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε λάβει σωστά τον προσανατολισμό και τις καρφίτσες, διαφορετικά ο αισθητήρας σας απλά δεν θα λειτουργήσει.

Βήμα 5: Σύρματα: Συνδέστε τα

Ας προσθέσουμε μερικά καλώδια για να το συνδέσουμε σε ένα breadboard!

1. Ξεχωρίστε τις άκρες του καλωδίου σας έτσι ώστε να υπάρχουν περίπου 2,5 CM ή 1 "δωρεάν για κάθε σύρμα
2. Ξεκινήστε να κολλάτε τα καλώδια, ένα κάθε φορά, σε κάθε καλώδιο από τη μία πλευρά. Ένα χέρι βοήθειας θα διευκόλυνε και αυτό το μέρος, αλλά είμαι πολύ φθηνός για να πληρώσω για τέτοιες πολυτέλειες.
3. Μόλις τελειώσετε, αναποδογυρίστε τους αισθητήρες και κάντε την άλλη πλευρά.

Σημείωση: Δεδομένου ότι τα καλώδια DuPont είναι τυχαία χρωματισμένα, δεν είναι εύκολο να τηρηθεί μια σύμβαση χρώματος, οπότε θα συνιστούσα να διατηρηθεί συνεπής μεταξύ των ζευγών αισθητήρων. Συνήθως προσπαθώ να τα κάνω με τη σειρά, με GND, Sense και μετά +5V, με το πιο σκούρο χρώμα στο τέλος να είναι το GND.