Wie man einen Arduino-Näherungssensor herstellt:Hardwarekomponenten und mehr!

Ein Arduino-Näherungssensor ist ein praktisches, kostengünstiges Gerät, das die Anwesenheit eines Objekts innerhalb seines Erfassungsbereichs erkennt. Das kann alles sein, von einem Menschen bis zu einem Haustier oder sogar etwas so Kleines wie ein Käfer! Es ist wirklich einfach, einen selbst zu machen.

Wollten Sie schon immer wissen, wie Arduino-Näherungssensoren funktionieren?

Es verwendet IR (Infrarot)-Wellen, um Objekte in der Nähe innerhalb seines Erfassungsbereichs zu erkennen. Dieser Artikel behandelt alles über Arduino-Näherungssensoren . Fangen wir an!

(Arduino Uno Steckbrett)

Was ist ein Arduino-Näherungssensor?

Ein Arduino-Näherungssensor ist ein Gerät, das die Anwesenheit eines Objekts in seiner Nähe erkennt. Es besteht aus einem Infrarot-Näherungssensor, der mit einem Arduino Uno-Schaltkreis und einem Steckbrett verbunden ist.

Es funktioniert, indem eine LED mit einer konstanten Rate (Frequenz) ein- und ausgeschaltet wird. Dabei misst es die Zeit, die reflektierte Lichtimpulse von umgebenden Objekten benötigen, die nach dem Auftreffen zu ihm zurückkehren.

（Symbol für Näherungssensoren）

Für den Arduino-Näherungssensor benötigte Hardwarekomponenten

(Elektronische Komponenten)

Die Hardwarekomponenten, die für die Einrichtung des Arduino-Näherungssensors benötigt werden, sind:

• Ein Steckbrett
• Eine LED (Sie können eine RGB-LED anstelle der weißen verwenden)
• Zwei Widerstände mit jeweils einem Wert im Bereich von 200 – 1000 Ohm. (Wenn Sie jedoch andere LEDs als weiße verwenden, müssen Sie für jede unterschiedliche Werte haben. Dies hilft, bessere Ergebnisse zu erzielen)
• Ein Arduino Pro Mini-Board oder ähnliches.
• Ein Infrarot-Näherungssensormodul (z. B. HC SR04 Ultraschallsensormodul - Abstand). Dies ist eine kritische Komponente im Setup.
• Überbrückungsdrähte

Hinweis: Vergewissern Sie sich, dass Sie ein USB-Kabel haben, um Ihr Arduino Uno-Board zum Hochladen von Code mit dem Computer zu verbinden!

(Elektronische Montagewerkzeuge)

Infrarot-Näherungssensor-Pinbelegung:Einfacher Anschluss erklärt

(IR-Näherungssensor)

Kurz gesagt, um den 3-poligen Anschluss des IR-Sensors leicht zu verstehen, werden sie mit Anschlussdrähten geliefert. Die Kabelverbinder sind; schwarzer Draht (Ausgang), blauer Draht (GND) und schließlich der braune Draht ist VCC.

Schritte zur Herstellung eines Arduino-Näherungssensors

(Ein Techniker, der einen Computer repariert)

Beim Einrichten eines Arduino-Näherungssensors ist es wichtig, diese Pins der Arduino-Platine zu verstehen.

VCC (5v)

Dies ist der Stromversorgungsstift des Arduino Pro Mini-Boards. Daher benötigt es einen Spannungsbereich von +5 Volt. Um richtig zu funktionieren, sollten Sie einen Akkupack mit mindestens 11 V Ausgangsleistung verwenden. Der VCC-Pin oder 5 V des Arduino wird mit dem braunen Draht des IR-Sensors verbunden.

Masse

Erdungsstifte werden mit elektrischen Schaltkreisen verbunden, die von einem Punkt zum anderen einen niederohmigen Pfad haben müssen. In diesem Fall ist es für die Montage aller Massekreisverbindungen auf Ihrer Platine und dem Arduino-Näherungssensormodul gedacht. Der GND-Pin des Arduino wird mit dem blauen Kabel des IR-Sensors verbunden.

Echo/AO

Der Ausgang (Echo-Pin) am Distanzsensormodul HC-SR04 ist für die Auslösung der Ultraschallemission verantwortlich. Dieser Ausgangspin geht also hoch, wenn ein Impuls zu senden beginnt, andernfalls bleibt er niedrig. Die AO-Pin-Verbindung des Arduino-Näherungssensors zum IR-Sensor erfolgt über das schwarze Kabel.

(Bild von Miniaturfiguren, die an einer Leiterplatte arbeiten)

Schritt für Schritt Verbindungs- und Arbeitserklärung

Im Folgenden sind die Schritte zum Erstellen Ihres eigenen Arduino-Näherungssensors aufgeführt:

1. Zunächst müssen Sie einen vollständigen Code auf Ihr Steckbrett hochladen. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Hardwarekomponenten gemäß ihren jeweiligen Deklarationen arbeiten.
2. Stellen Sie außerdem sicher, dass das lange Kabel mindestens einer LED mit Pin Nr. 13 und das andere Ende mit VCC5v verbunden ist. Dies geschieht, da beide als Statusindikatoren für dieses Projekt dienen.

1. Platzieren Sie nun Ihren IR-Sensor in der Nähe, sodass sie sich nicht berühren. Anschließend müssen Sie die Pins VCC, GND und Output des IR-Sensors jeweils mit den Pins 5v, GND und Echo von Aurdino verbinden.
2. Als nächstes kalibrieren Sie Ihren Näherungssensor, indem Sie seinen Potentiometerknopf einstellen. Dies liegt daran, dass jede Einheit unterschiedliche Eigenschaften hat, die zu unterschiedlichen Messwerten führen, und mit diesem Schritt können Sie eine größere Genauigkeit erzielen.
3. Schließen Sie nach der Kalibrierung den Ausgang des IR-Sensors an Pin Nr. 15 auf Ihrem Steckbrett an. Sie können es auch an jeden anderen verfügbaren digitalen I/O-Port Ihres Arduino-Boards anschließen.
4. Laden Sie zum Schluss einen vollständigen Code auf Ihr Arduino Pro Mini-Board hoch.
5. Öffnen Sie zuletzt Ihren seriellen Monitor. Messwerte vom Näherungserkennungsmonitor helfen Ihnen, die Entfernung zum reflektierenden Objekt zu berechnen oder zu finden. Unterschiedliche Signalstärken zeigen unterschiedliche Näherungswerte an.

(Flussdiagramm)

Arbeitserklärung.

Kurz gesagt:So funktioniert es im Allgemeinen.

• Erstens, wenn ein Objekt in den Erfassungsbereich eintritt, wird Licht vom IR-Sender von dem Objekt reflektiert.
• Dann erzeugt der Lichtsensor im IR-Empfänger ein Signal.
• Folglich bewirkt dieses Signal, dass der Strom durch die Schaltung fließt.
• Danach versorgt der durch die Schaltung fließende Strom die LED. Sie leuchtet auf und zeigt an, dass sich ein Objekt vor dem Sensor befindet.
• Der obige Vorgang wiederholt sich mit dieser bestimmten Frequenz, wenn Objekte in das Erfassungsfeld eintreten oder es verlassen.

Arduino-Code

// Verwendeten Sensorpin deklarieren
int sensorPin =A0;

int-LED =11; // Deklariere die angeschlossene LED

void setup(){

// Serielle Verbindung starten

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

// Lies den analogen Wert des Sensors

int val =analogRead(A0);

// Drucke den Wert über Serial

Serial.println(val);

// Den Wert mit PWM in die LED schreiben

analogWrite(LED, val/4);

// Etwas warten, bis die Daten gedruckt werden

Verzögerung(100);

}

Arduino-Code funktioniert mit jeder Schaltung.

Sie sind bereit, Ihren Näherungssensor zu verwenden!

6. Verwendung von Arduino-Näherungssensoren

(Techniker installiert ein elektronisches Bauteil)

Im Folgenden finden Sie einige der wichtigsten Anwendungen und Anwendungstipps von Arduino-Näherungssensoren:

1. Erstens die Objekterkennung. Sie können diese um Ihr Haus herum aufstellen, um zu überwachen, ob ein Objekt oder eine Person in seine Reichweite gekommen ist.
2. Zweitens Objektverfolgung. In diesem Fall besteht die Aufgabe des Arduino-Näherungssensors darin, Objekte zu verfolgen, wenn sie in sein Erfassungsfeld eintreten. Diese Anwendung aus der produzierenden Industrie hilft Kollisionen etwa mit Fahrzeugen oder Maschinen in Werkstätten zu vermeiden.
3. Drittens können Sie diese Sensoren auch für Sicherheitszwecke verwenden. Verwenden Sie sie beispielsweise auf Parkplätzen, um die Annäherungsmessung zu überwachen, wenn der Platz frei/belegt ist.
4. Ihre Anwendung findet sich auch in Erfassungsbereichsfunktionen in Smartphones. Der Gestensensor hilft dem Telefon zu erkennen, wenn ein Benutzer sein Telefon nahe an sein Gesicht hält.
5. Zu guter Letzt wird es bei der Feuer- und Farberkennung verwendet.

(Farbkalibrator)

7. Zusammenfassung

Abschließend hoffen wir, dass Ihnen unser Artikel darüber gefallen hat, was ein Arduino-Näherungssensor ist und wie er funktioniert. Wir haben auch Möglichkeiten besprochen, wie Sie sie in Ihren Projekten verwenden und das Beste aus ihnen herausholen können!

Erwägen Sie, diesen Artikel mit Freunden und Familie zu teilen, die daran interessiert sein könnten, Leiterplatten herzustellen und mehr darüber zu erfahren. Wenn Sie weitere Informationen zu diesen Themen oder Hilfe bei der Herstellung Ihrer Leiterplatte wünschen, kontaktieren Sie uns.