Қысымға сезімтал төсеніш сенсоры: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл нұсқаулықта мен сіз қысымды сезетін еденге арналған сенсорға арналған дизайнмен бөлісемін, ол сіз тұрған кезде анықтауға мүмкіндік береді. Ол сізді дәл өлшей алмаса да, сіз оның толық салмағыңызбен тұра алатындығыңызды немесе онымен байланыс орнатқаныңызды анықтай алады.

Кілемше адамдарға қолданылатын қысымның мөлшеріне қарай электр кедергісін өзгертетін материалды - Велостаттың көмегімен адамдарды өлшейді. Мен кілемшені 20 еуродан төмен жасадым (кілемсіз).

1 -қадам: Сізге не қажет

Сенсорды жасау үшін сізге қажет:

• Велостат: Кілем астындағы жеткілікті аумақты жабу үшін мен Adafruit сатушысынан сатып алынған 28 см (11 дюйм) 2 шаршы қолдандым.
• Мыс таспа: мен ені 5 мм, ал 6-7 метрлік таспаны қолдандым.
• Жұқа оқшаулағыш таспа: мен ені 25 мм каптон таспасын қолдандым.
• Кілемді бір нәрсеге байлау үшін сым.
• Бірнеше қалайы бар дәнекерленген темір.
• Тестілеуге арналған мультиметр.

Бұл кілемді микроконтроллермен қолдану үшін сізге қажет:

• 47 Ом резисторы (немесе ұқсас шамалы).
• (міндетті емес, 10к резисторы мен 220 Ом резисторы бар N-арналы мосфет).

2 -қадам: (Велостатқа мыс таспасын қалай қолдануға болмайды)

Мен мыс лентаны велостатқа қалай қолдануға болмайтынын айтудан бастаймын.

Мен таспадағы «өткізгіш желім» өткізгіш екенін болжай бастадым. Бұл әділ болжам болып көрінді, бірақ менің таспам бұл «өткізгіш желім» түріне жатпайды, немесе «өткізгіш» бөлігі әрең өткізгіш.

Мен велостаттың 2 квадратын екі жақтан каптон таспасымен жабыстыра бастадым. Содан кейін мен ұзындығы 25 см мыс таспаны кесіп, оларды біркелкі аралықта қолдандым. Екі жақтағы мыс таспа дәл сол жерде орналасқан, сондықтан мыстың арасында тек жұқа велостат қабаты болады. Суреттерде шолу үшін кілемшенің схемалық көрінісі.

Барлық жолдарды екі жағынан біріктіру үшін ұзын мыс таспасы (шамамен 50 см) қолданылады.

Сым екі жағынан да дәнекерленіп, қарсылықты өлшеу жүргізілді.

Мен оны сынап көргенде, мультиметрдің мәндері 10км мен 100 Ом арасында күрт өзгереді. Сондай -ақ, төсеніште тұру немесе өлшеу үшін айтарлықтай айырмашылық жоқ. Қорқынышты нәрсе болды. Таспаны жылдам өлшеу желімнің шынымен де өткізгіш емес екенін көрсетті. Материалдардың сэндвичі мыс, желім, велостат, желім, мыс болды, ал желім оқшаулағыш болды.

Әңгімедегі мораль, егер ол жұмыс істейтініне сенімді болмасаңыз, шағын тесттер жасаңыз.

3 -қадам: шағын тест

Сурет тақтасы дегенге қайта келу. Мыс таспасының желім жағы жеткілікті түрде өткізбейтіні анық. Алдыңғы жағы таза мыс. Егер мен таспаны мыс жағы велостатқа қарайтындай етіп төңкерсем.

Жалғыз із екі жақтан кері айналды. Мен желімделген таспаны төмен қаратып алып, оны каптон таспасына жапсырдым. Мыс лентасын қайта қолдану қиын, бірақ бұл материалды тастау үшін тым қымбат. Мыстан жабысқақ жаққа қараған каптон таспасы велостатқа жабысып қалған.

Жаңа өлшеу жүргізілді. Бұл бірден тұрақты нәтиже берді. Бір нәрсе болса да. Бір із жоғары болған кезде 24 Ом, ал төмен болғанда 200 Ом болып көрінді. Бұл менің қолыммен аз ғана мөлшерді басу кезінде болды. Егер менде 12 із болса және онда толық тұрсам, төсеніш 1 Ом -нан төмен түсіп, тым көп ток түсіруі мүмкін.

Мен дизайнды таспаның кішкене бөліктері ғана велостатпен байланысатындай етіп қайта қарадым. Осылайша мен басқарылатын мөлшерге қарсы тұруға үміттендім.

4 -қадам: Велостатқа мыс таспасын қолдану

Бұл жұмысты қалай жасау керектігі туралы біліммен қаруланған мен сенсорлық төсенішті жөндеуге кірістім. Фотосуретте сіз ескі төсеніштің жаңа төсенішке өзгертілгенін көресіз.

Мен жасаған бірінші нәрсе - оқшаулағыш ретінде таспаның кішкене бөліктерін қосу. Таспа екі жақта орналасқан. Таспаның арасындағы саңылаулар тұрақты болуы керек және қарсылыққа байланысты 1-3 см үлкен болуы керек. Саңылау екі жағынан бір жерде болуы керек.

Мыс таспасының жолағын және капон таспасының жолағын велостатқа созылатындай етіп алыңыз. Мыс таспасы каптон таспасынан 1-2 см ұзын болуы керек. Мыс таспаны каптон таспасының жабысқақ жағына жабыстырыңыз, мыс таспаның бір жағы каптон таспасының жанынан өтеді.

Аспапты оқшаулағыштардың үстіне велостатқа жабыстырыңыз. Мыстың екі жағында да бір жерде екеніне көз жеткізіңіз. Сондай -ақ, артық мыстың әр уақытта бір жақта екеніне көз жеткізіңіз. Артық мысты бүктеп қойыңыз, осылайша сізде мысты байланыстыратын жолақты орнатуға болады. Бір кеңес - төсеніштің оқшауланған бөлігінде мыстың артық болуы, сондықтан оны кейінірек дәнекерлеу оңай болады.

Бұл қадамды барлық жолдар үшін қайталаңыз.

Бұрын орнатылған барлық мыс жолақтарын бір -бірімен байланыстыратын мыс таспаның жоғарғы қатарын қосыңыз. Қажетсіз шорттарды немесе ағып кетулерді болдырмау үшін бұл қатарды велостаттан оқшаулаған дұрыс. Жоғарғы жол алдыңғы қадамдарда қалдырылған бүктелген қойындыларға қосылады.

Барлық қысқа жолақтарды жоғарғы жолаққа мұқият дәнекерлеңіз. Бұл дәнекерлеу қажет, себебі әйтпесе үстіңгі жолақ мыс қатарларымен байланыспайды. Мысқа тым көп жылу қосудан сақ болыңыз. Мыс пластикке (велостат) орнатылған, ал пластмассадан балқу нашар болады.

Дәнекерлеу сымдары екі жағынан жоғарғы қатарларға. Кез келген жерде жақсы, мен бұрыш таңдадым.

Матаның жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін оны тексеріңіз. Мультиметрді төсенішке жалғаңыз және оқшауланбаған бөліктердің кез келгенін бассаңыз, қарсылық төмендегенін көріңіз. Сондай -ақ, егер сіз ештеңе жасамасаңыз, қарсылықтың тұрақты екенін тексеріңіз. Егер бұлай болса, құттықтаймын, төсеніш қазір жұмыс істейді.

Соңғы қадам ретінде барлық ашық мысқа каптон таспасын қолданыңыз. Шорт тудырмаса да, мысты ашық күйінде қалдыру жаман.

(Схемалық суреттерде мыстың жоғарғы қатары көрсетілмеген. Сурет бұл матаның жұмыс істеуі үшін каптон мен мыстың конфигурациясын көрсетеді.)

5 -қадам: матаны тексеру

Жаңа төсеніш оны қайтадан сынау үшін мультиметрге қосылды. Бұл жолы ешқандай жүктеме болмаса, төсеніштің кедергісі тұрақты 17-20 Ом.

Мен төсеніште толық тұрған кезде қарсылық 4-6 Ом дейін төмендейді. Кілемшенің бір аяғы шамамен 10 Ом береді.

Бұл мен бақытты болғаннан сәл төмен, бірақ бұл әлі де жұмыс істейтін құндылық. Жүктеме мен кілемде тұрған адамның айырмашылығы көп. Байқау бойынша, қысым қарсылықты нақты анықтамайды. Беткі аймақ жасайды. Егер мен кілемшенің көп бөлігінде аз салмақпен тұрсам, қарсылық барлық салмағыммен бір орында тұрғаннан төмен болады. Маған бұл сенсор қажет, бұл керемет, бірақ егер сіз оны құрастырсаңыз, оны есте сақтаңыз.

6 -қадам: оны қосу

Кілемше үлкен айнымалы резистор болғандықтан, төсеніштен өлшеу алу өте қарапайым.

Ең қарапайым әдіс - кернеу бөлгішті қолдану. Қысым сенсорының төсенішінің алдында резисторды қосыңыз (схемада R_mat деп аталады) және резистор мен төсеніш арасындағы нүктені өлшеңіз (MatA1 деп аталады). Мен 47 омды қолдандым, бірақ сіздің төсенішіңізге басқа нәрсе қажет болуы мүмкін. Менің логикалық деңгейім - 3,3В, сіз логикалық қуат деңгейіңізді пайдалана аласыз.

Мен кілемшеге қосымша өшіру тізбегін қостым. Мен төсенішке 50мА тұрақты тартылуын қаламадым. Мен велостат тұрақты токты қалай жақсы көретінін білмеймін, мен оның төсеніштің ұзақ өмір сүруі үшін жаман болады деп күтемін. Схема қажетті резисторлары бар N-арналы мосфеттен тұрады. Мен оқығым келген кезде, мен мосфетті қосамын. Қалған уақытта мосфет өшірулі, ал төсеніштен өтетін қуат жоқ.

7 -қадам: Оны қалай қолдануға болады

Кілемшені Arduino (немесе кез келген басқа микроконтроллер) көмегімен пайдалану қарапайым. Егер сізде тек кернеу бөлгіш болса, төсенішті аналогтық түйреуішке бекітіңіз, төсенішті бекітетін істікті кіріс ретінде орнатыңыз және аналогты оқу пәрменін қолданыңыз. Кілемге қанша салмақ салынғанына байланысты, сіз алатын мән төмендейді.

Егер сізде мосфет орнатылған болса, өлшеуді бастамас бұрын, мосфеттің кіріс деңгейін жоғарылатуды ұмытпаңыз. Әйтпесе, сіз төсенішке кернеуді өлшейсіз (менің жағдайда 3.3В).

Кілемшеден қайтарылатын құндылық уақыт өте өзгермейді. Мен төсеніште бірдеңе тұрғанын анықтау үшін шекті мәнді қолданамын, ал бір ай бойы үздіксіз қолданғаннан кейін төсеніш әлі де жақсы жұмыс істейді.

8 -қадам: Келесіде мен басқаша жасар едім

Жобаға қатысты маңызды бір нәрсе - мен алдымен кілемшенің кішігірім нұсқасын дұрыс тексеретін едім. Мен велостатта кішкене мыс кесегін жасадым, мультиметрдегі сандарды көрдім және бәрі жұмыс істейді деп ойладым. Бұл қате болды.

Кілемшеге қатысты мәселе - мен мыстың кішкене бөліктерін қолданар едім. Қазіргі уақытта менде 2-3 см болатын 48 патч бар. Бұл бос тұрған кезде 20 Ом қарсылық береді, мен тұрғанда шамамен 5 Ом. Бұл жұмыс істейтін сан болса да, егер ол төменірек болса, оңай болар еді. Бұл төсеніш үшін 1 см ашық мыс жеткілікті болады. Мен енді мұны өз қолыммен жасамаймын, бірақ, мүмкін, мұны жасағысы келетіндердің бәрі осыдан пайда көруі мүмкін.

9 -қадам: Мен оны қалай қолданамын

Неліктен мен бұл қысымға сезімтал төсеніш жасадым? Мен керемет ESP32 оятқыш сағатын жасадым. Ол менің Domoticz жүйеме қосылған, ол CO2 мен температура сияқты сенсорлық мәндерді қайтара алады және менің жарықтандыруды басқара алады. Ол сондай -ақ уақытты көрсетеді және дабыл береді.

Бұл жерде сенсорлық төсеніш келеді. Менде оятуда нақты мәселе жоқ. Мен ояту шамымен оянамын, мен әдетте шығуым керек кезде ояу боламын. Бірақ менде төсектен тұру мәселесі бар. Төсек мені төсектен тұруға мәжбүр етеді. Дабыл мен төсеніште тұрған кезде ғана өшеді (немесе оятқыштан штепсельді тартып алыңыз). Бұл мені төсектен шығаруға мәжбүр етеді, мен төсектен шыққанда, мен сирек қайта кіремін. Басқа да көптеген шешімдері бар мәселені шешуге шамадан тыс шешім болғанымен, мен оған ризамын. Осы уақытқа дейін мен шамамен бір ай бойы таңертең төсектен тұрдым. Бұрын мен төсекте бір сағатқа дейін жататынмын.

Менің дабылды сөндіруге 20 минут қалғанда төсеніш белсенді болады. Кілемше қосылады, кернеуді оқу қажет, ал төсеніш қайтадан өшеді. Бұл әр секунд сайын болады. Мен төсеніште тұрғанда, дабыл алдында немесе сигнал кезінде ол дабылды өшіреді.