Tfcd 3D praćenje kretanja kroz kapacitivno otkrivanje i LED izlaz: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

U ovoj uputi je objašnjeno kako se kretanje ruke može pratiti u 3D prostoru pomoću principa kapacitivnog sensinga. Promjenom udaljenosti između napunjene aluminijske folije i vaše ruke kapacitet kondenzatora će se mijenjati. Ova metoda se može koristiti kao jeftina alternativa za inercijalne i optičke sisteme za praćenje kretanja u 3D prostoru. U ovaj prototip dodali smo LED diode koje će svijetliti kada se objekt premjesti preblizu lima aluminijske folije.

Korak 1: Potrebni alati i materijali

- 3x 270k Ohm otpornik

- 3x 10k Ohm otpornik

- 3x Aligator kopča

- 1x crvena LED dioda

- 1x plava LED dioda

- 1x zelena LED dioda

- 3x 220 Ohm otpornik

- Lemilo

- Termoskupljanje

- Zaštitni kabel

- Arduino Uno

- Aluminijska folija

- Karton

- Traka

- Ljepilo u spreju

- Oglasna ploča

- Priključne žice (različite dužine)

Korak 2: Konstrukcija okvira

Izrežite tri kvadratna komada kartona (250x250 mm) i tri kvadratna komada aluminijske folije (230x230 mm). Nanesite ljepilo u spreju na jednu stranu aluminijske folije i svaku nanesite na komade kartona. U ovom prototipu listovi aluminijske folije djelovat će kao naši kapacitivni senzori. Stoga pazite da ima dovoljno prostora između aluminijske folije i ruba kartona kako ne bi došlo do kontakta između različitih listova folije nakon sastavljanja okvira. Nakon što se folija nanese na karton, vrijeme je da sastavite tri komada kartona pomoću trake za dovršetak okvira. Ponovo provjerite da nema kontakta između različitih listova aluminijske folije.

Korak 3: Ožičenje zaštitnih žica na ploču i Arduino

Za spajanje folija na krug važno je koristiti oklopljeni kabel. Korištenje normalnih kabela generirat će antenski učinak i ometati očitanja senzora. Uvjerite se da imate 3 oklopljena kabela dugačka oko 50 cm. Uzmite jedan kabel, skinite žicu, odrežite zaštitne žice i spojite ga samo unutarnjom žicom lemljenjem žice na štipaljku od aligatora. Obavezno nanesite termoskupljanje kako biste prikrili vezu lemljenja. Pričvrstite kopče od aligatora na aluminijsku foliju.

Spojite sve zaštitne žice na pozitivni red vaše matične ploče. Zatim spojite ovaj pozitivni red na 5V vezu na vašem Arduinu. Sada uzmite glavnu žicu sa kabla za oklop i paralelno spojite otpornik od 10 k Ohma i 220 k Ohma. Spojite ovo na izlazni port vašeg Arduina (koristili smo 8, 9 i 10).

Ponovite ovaj korak još 2 puta za ostale ravnine prototipa.

Korak 4: Ožičenje LED dioda

Lemite krajeve LED dioda na dugu žicu tako da može doći do uglova odgovarajućih ploča s arduino ploče.

Koristili smo pinove 2, 3 i 4 kao izlazne pinove za naše LED diode. Ovaj izlaz je spojen na matičnu ploču i spojen na pozitivni dio LED diode. Negativna noga LED -a tada se povezuje s otpornikom od 330 Ohma. Drugi kraj otpornika spojen je na masu matične ploče koja je spojena na uzemljenje Arduina. Ponovite ovo za sve 3 LED diode. U našem prototipu plava LED je spojena na Y-ravninu, crvena LED na Z-ravninu, a zelena LED na X-ravninu. Zalijepite LED diode na odgovarajuće ravnine kako biste dobili direktnu povratnu informaciju kada koristite prototip.

Ako ne koristite matičnu ploču i želite spojiti oklopni kabel izravno na Arduino, možete vidjeti priloženu sliku za lijep pregled spojeva lemljenja. Vaše konačne veze trebale bi izgledati kao pregledna slika.

Korak 5: Kodiranje

U prilogu smo stavili kôd koji smo koristili za ovaj eksperiment. Za dodatne uvide, nakon svake glavne naredbe stavlja se komentar koji objašnjava šta se dešava u kodu. Otvorite kôd u svom Arduino softveru na računaru i prenesite ga na svoj Arduino. Ako koristite laptop, uverite se da se puni; u suprotnom vaš prototip neće raditi.

Korak 6: Upotreba prototipa

Ovaj način 3D praćenja pokreta vrlo je osjetljiv na okolne varijable. Stoga, kalibrirajte vrijednosti u kodu prema vlastitoj situaciji. Možete jednostavno koristiti serijski monitor da biste dobili prave vrijednosti. Savjet: kalibraciju možete sami ugraditi, gdje su potrebne prosječne vrijednosti + 10 % pri pokretanju koda. U videu je prikazano kako prototip treba ispravno raditi.