Tfcd 3D -rörelsesspårning genom kapacitiv avkänning och LED -utgång: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

I denna instruktion förklaras hur en hands rörelse kan spåras i ett 3D -utrymme med hjälp av principen om kapacitiv avkänning. Genom att ändra avståndet mellan en laddad aluminiumfolie och din hand kommer kondensatorns kapacitet att variera. Denna metod kan användas som ett low-end-alternativ för tröghets- och optiska system för att spåra rörelser i 3D-utrymme. I denna prototyp lade vi till lysdioder som lyser när objektet rör sig för nära aluminiumfolieplåten.

Steg 1: Obligatoriska verktyg och material

- 3x 270k Ohm motstånd

- 3x 10k Ohm motstånd

- 3x Alligator -klipp

- 1x röd LED

- 1x blå LED

- 1x grön LED

- 3x 220 Ohm motstånd

- Lödning

- Värmekrympning

- Skyddskabel

- Arduino Uno

- Aluminiumfolie

- Kartong

- Tejp

- Spraya lim

- Brödbräda

- Anslutningskablar (varierande längder)

Steg 2: Konstruera ramen

Klipp ut tre kvadratiska bitar av kartong (250x250 mm) och tre kvadratiska bitar av aluminiumfolie (230x230 mm). Applicera spraylim på ena sidan av aluminiumfolien och applicera varje på kartongbitarna. I denna prototyp kommer plåtarna av aluminiumfolie att fungera som våra kapacitiva sensorer. Se därför till att det finns tillräckligt med utrymme mellan aluminiumfolien och kartongens kant, så att det inte kommer kontakt mellan de olika foliearken när ramen är monterad. När folien har applicerats på kartongen är det dags att montera de tre kartongbitarna med tejp för att slutföra ramen. Återigen, se till att det inte finns någon kontakt mellan de olika plåtarna av aluminiumfolie.

Steg 3: Anslutning av sköldtrådar till plattan och Arduino

Det är viktigt att använda en skärmad kabel för att ansluta folierna till kretsen. Att använda normala kablar kommer att generera en antenneffekt och störa dina sensoravläsningar. Se till att du har 3 skärmade kablar som är cirka 50 cm långa. Ta en kabel, ta bort tråden, klipp av avskärmningstrådarna och använd endast den inre tråden för att ansluta den genom att löda tråden till krokodillen. Se till att applicera en värmekrympning för att täcka över lödanslutningen. Fäst alligatorklämmorna på aluminiumfolien.

Anslut alla skärmkablar till den positiva raden på din brödbräda. Anslut sedan denna positiva rad till 5V -anslutningen på din Arduino. Ta nu huvudledningen från skärmkabeln och anslut ett 10k Ohm och 220k Ohm motstånd parallellt. Anslut detta till utgångsporten på din Arduino (vi använde 8, 9 och 10).

Upprepa detta steg ytterligare 2 gånger för prototypens andra plan.

Steg 4: Anslutning av lysdioderna

Löd ändarna av lysdioder till lång tråd så att den kan nå hörnen på respektive plattor från arduino -kortet.

Vi använde stift 2, 3 och 4 som utgångsstiften för våra lysdioder. Denna utgång är ansluten till brödbrädan och ansluten till lysdiodens positiva ben. Lysdiodens negativa ben ansluts sedan till 330 Ohms motstånd. Den andra änden av motståndet är ansluten till marken på brödbrädan, som är ansluten till marken på Arduino. Upprepa detta för alla 3 lysdioder. I vår prototyp är den blå lysdioden ansluten till Y-planet, den röda lysdioden till Z-planet och den gröna lysdioden till X-planet. Tejpa lysdioderna till motsvarande plan för att få direkt feedback när du använder prototypen.

Om du inte använder en brödbräda och du vill ansluta skärmkabeln direkt till Arduino kan du se den bifogade bilden för en fin översikt över lödanslutningarna. Dina slutliga anslutningar ska se ut som översiktsbilden.

Steg 5: Kodning

I bilagan placerade vi koden som vi använde för detta experiment. För extra insikter, efter varje huvudkommando placeras en kommentar som förklarar vad som händer i koden. Öppna koden i din Arduino -programvara på din dator och ladda upp den till din Arduino. Om du använder en bärbar dator, se till att den laddas. annars fungerar inte din prototyp.

Steg 6: Använda prototypen

Detta sätt för 3D -rörelsesspårning är mycket känsligt för omgivande variabler. Se därför till att kalibrera värdena i koden till din egen situation. Du kan helt enkelt använda den seriella bildskärmen för att få rätt värden. Tips: du kan bygga in en kalibrering själv, där det tar medelvärdena + 10 % när du kör koden. I videon visas hur prototypen ska fungera korrekt.