Όταν ένας ηλεκτρονικός χομπίστες αρχίζει να σχεδιάζει οποιοδήποτε έργο, ο κύριος παράγοντας ανησυχίας θα ήταν το ζήτημα της συμβατότητας μεταξύ υλικού και των διαθέσιμων IDE λογισμικού. Εφευρέθηκε γύρω στη δεκαετία του 2000, ο Arduino ήρθε ως απάντηση για τέτοια θέματα. Το Arduino είναι το προϊόν της προσπάθειας που καταβάλλεται από μια ομάδα Ιταλών μεταπτυχιακών φοιτητών και λέκτορας στο ινστιτούτο σχεδιασμού αλληλεπίδρασης στην Ivrea. Αυτός ο μικροελεγκτής πήρε το όνομά του από τον Ιταλό βασιλιά Arduin της Ivrea του 11ου αιώνα. Ο κρίσιμος παράγοντας για την επιτυχία αυτής της πλατφόρμας μικροελεγκτή είναι η φύση του ανοιχτού κώδικα. Με την επιτυχία αυτού του έργου, αργότερα σχεδιάστηκαν πολλά νέα προϊόντα που είναι συμβατά με αυτήν την πλατφόρμα, όπως ο αισθητήρας Arduino.
Τι είναι ο αισθητήρας Arduino;
Αισθητήρας Arduino
Λόγω της ανοιχτής πηγής της φύσης, το Arduino έχει γίνει παγκόσμιο φαινόμενο. Εξέλιξε ως πρωτότυπη πλατφόρμα για χομπίστες, καλλιτέχνες, σχεδιαστές και κυρίως για τους μαθητές που είναι νέοι στον κόσμο των έργων ηλεκτρονικών.
Το Arduino έρχεται με έναν μικροελεγκτή και ένα λογισμικό IDE για να ανεβάσετε τον κώδικα στην πλακέτα υλικού. Βλέποντας τη δημοτικότητα του Arduino μεταξύ των χόμπι, πολλοί αισθητήρες που είναι συμβατοί με το Arduino κυκλοφόρησαν.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι αισθητήρων Arduino που διατίθενται στην αγορά. Αυτοί οι αισθητήρες βοηθούν το Arduino να αλληλεπιδρά με το περιβάλλον και για το σχεδιασμό νέων εφαρμογών.
Αρχή λειτουργίας
Οι μικροελεγκτές που ήρθαν πριν από το Arduino δεν έχουν IDE λογισμικού για τη μεταφόρτωση κώδικα στο υλικό. Κάποιος έπρεπε να χρησιμοποιήσει μια ξεχωριστή συσκευή υλικού για να φορτώσει τον κώδικα στο υλικό. Λόγω αυτής της δυνατότητας ευελιξίας, είναι εύκολο να συνδέσετε αισθητήρες με το Arduino.
Καθώς ο μικροελεγκτής παρέχει ήδη ένα λογισμικό IDE για τον προγραμματισμό, το μόνο υλικό που απαιτείται για τη διασύνδεση αυτών των αισθητήρων με το Arduino είναι το Breadboard και τα καλώδια σύνδεσης.
Ο κωδικός μπορεί να γραφτεί στο Arduino IDE και να φορτωθεί. Για τη διασύνδεση απαιτούνται τροφοδοσία, γείωση, πλακέτα και καλώδια σύνδεσης.
Εφαρμογές του Arduino Sensor
Υπάρχουν πολλά έργα που έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα Arduino για διάφορες εφαρμογές. Το Arduino λέγεται ότι χρησιμοποιείται για να κάνει μια ιδέα των ονείρων πραγματικότητα.
Η μονάδα υπερήχων χρησιμοποιείται για ανίχνευση εμβέλειας χωρίς επαφή. Χρησιμοποιεί το σόναρ για τη λειτουργία του. Ο υπέρυθρος υπέρυθρος αισθητήρας αποφυγής εμποδίων ανιχνεύει αντικείμενα που βρίσκονται μπροστά του και παράγει ψηφιακό σήμα. Χρησιμοποιείται σε ρομπότ.
Το υγρόμετρο εδάφους είναι ένας αισθητήρας υγρασίας εδάφους. Παράγει ένα ψηφιακό σήμα όταν η υγρασία στο έδαφος αυξάνεται πάνω από κάποια τιμή κατωφλίου. Η αυτόματη εγκατάσταση αυτόματου ποτίσματος έχει σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον αισθητήρα με το Arduino. Ο αισθητήρας μικροσκοπίου χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του ήχου. Δημιουργεί ένα σήμα όταν η ένταση του ανιχνευμένου ήχου αυξάνεται πέρα από κάποια τιμή κατωφλίου.
Ο ψηφιακός βαρομετρικός αισθητήρας πίεσης χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της απόλυτης πίεσης του περιβάλλοντος. Το ύψος του ρομπότ ή του βλήματος μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον αισθητήρα. Για ανίχνευση φωτός, χρησιμοποιείται η μονάδα αισθητήρα Photoresistor. Το σύστημα νυχτερινής ασφάλειας χρησιμοποιεί αυτόν τον αισθητήρα με το Arduino. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος.
Για την ανίχνευση των δηλητηριωδών αερίων όπως LPG, i-Butane, Propane, Alcohol, κλπ… χρησιμοποιείται αισθητήρας αερίου MQ-2. Ο αισθητήρας βροχής χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση του καιρού. Χρησιμοποιείται για την ανίχνευση φλόγας και του συνηθισμένου φωτός. Ο αισθητήρας PIR χρησιμοποιείται για την ανίχνευση κίνησης από ανθρώπους και κατοικίδια.
Ο αισθητήρας οθόνης αφής χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό κυκλώματος ρυθμιστή αφής χρησιμοποιώντας το Arduino.
Παραδείγματα αισθητήρα Arduino
Υπάρχουν πολλοί τύποι αισθητήρων Arduino σήμερα. Κάποιοι από αυτούς είναι -
- Μονάδα υπερήχων HC- SR04
- Αισθητήρας αποφυγής υπέρυθρων υπέρυθρων IR
- Εδαφος Υγρόμετρο Ενότητα ανίχνευσης
- Αισθητήρας υγρασίας εδάφους
- Αισθητήρας μικροφώνου
- Ψηφιακός βαρομετρικός αισθητήρας πίεσης
- Αισθητήρας φωτοαντίστασης
- Ψηφιακός θερμικός αισθητήρας - Αισθητήρας θερμοκρασίας
- Ενότητα Rotary Encoder
- Αισθητήρας αερίου MQ-2
- Αισθητήρας κίνησης SW-420
- Αισθητήρας ανίχνευσης υγρασίας και βροχής
- Παθητική μονάδα Buzzer
- Ενότητα αισθητήρα ταχύτητας
- Αισθητήρας ανίχνευσης υπερύθρων υπερύθρων
- 5V 2- Μονάδα ρελέ καναλιών
- Ενότητα 3.3V τροφοδοτικού Breadboard
- HC- SR501 Πυροηλεκτρικός υπέρυθρος αισθητήρας
- Ενότητα επιταχυνσιόμετρου
- DHT11 Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας
- Πομπός / δέκτης RF 433MHz
Αυτοί οι αισθητήρες Arduino κατέστησαν δυνατή την υλοποίηση πολλών ηλεκτρονικών έργων. Μερικά από τα παραδείγματα τέτοιων έργων είναι το Suntracker που χρησιμοποιεί LDR με Arduino, συναγερμό βροχής Arduino, ρομπότ με χειρονομία που βασίζεται σε επιταχυνσιόμετρο με Arduino, ακολουθία γραμμής με βάση αισθητήρα IR, συναγερμό ανίχνευσης κίνησης με αισθητήρα IR, συναγερμό πόρτας με το αισθητήρας υπερήχων , Μέτρηση απόστασης με χρήση αισθητήρα υπερήχων, έξυπνο ραβδί με βάση το Arduino, αισθητήρας PIR για έλεγχο οικιακών συσκευών με χρήση Arduino, κ.λπ…
Arduino είναι η πρώτη επιλογή για μαθητές και άτομα που είναι νέοι στην ηλεκτρονική για να σχεδιάσουν ένα νέο έργο. Οι αισθητήρες Arduino μπορούν να χρησιμοποιηθούν με άλλους μικροελεγκτές επισης. Το Arduino IDE περιέχει διάφορες βιβλιοθήκες χρήσιμες για τη διασύνδεση διαφορετικών τύπων αισθητήρων. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι οι αισθητήρες που απαιτούν μεγαλύτερη ταχύτητα επεξεργασίας από ό, τι μπορεί να προσφέρει το Arduino. Πόσους αισθητήρες μπορείτε να συνδέσετε κάθε φορά σε έναν μόνο πίνακα Arduino;
