Kako rade različiti Arduino senzori?

Jedna od sjajnih stvari kod Arduina je proširivost platforme. Na tržištu je dostupno desetine različitih senzora, od kojih svaki pruža jedinstvenu funkciju, omogućavajući vam da implementirate sve projektne ideje koje možda imate.

Razumevanje različitih dostupnih senzora i njihovih primena je zapravo jedno od najvažnijih oblasti na koje se možete fokusirati kao Arduino hobi.

Ako ste ozbiljni u vezi sa ovim, naići ćete na većinu ovih senzora dok radite neke osnovne početne eksperimente. Ali dobro je imati razumevanje šta tačno rade i kako ih možete kombinovati za najbolje rezultate.

Основни појмови

Arduino ploča sama po sebi nije od velike koristi. Možete da otpremite male programe na njega i da ih naterate da obavljaju osnovne operacije, ali hardver je prilično ograničen za sve stvarne računarske upotrebe (barem u poređenju sa alternativnim ponudama na tržištu, kao što su jeftiniji modeli Raspberry-a Pi).

Prava snaga platforme leži u različitim senzorima i drugim modulima koje možete pričvrstiti na osnovnu ploču. Sa samo nekoliko kratkospojnih žica i nekoliko linija koda, možete imati osnovnu postavku koja prati određeno svojstvo i šalje relevantne podatke kroz vaš Arduino.

Senzori dolaze u različitim oblicima i veličinama, a neki su namenjeni da se kombinuju sa drugima za potpuni efekat. Većina se može koristiti samostalno, a u nekim slučajevima čak ćete moći da ih povežete u samostalna kola, bez potrebe za Arduino kontrolerom.

Повезан: Sjajni Arduino projekti za početnike

Objašnjenje popularnih senzora

Hajde da pogledamo neke od najpopularnijih senzora na koje ćete naići i da vidimo kako rade ispod haube.

Светлосни сензор

Svetlosni senzor, kao što naziv govori, može se koristiti za otkrivanje promena u nivou ambijentalnog svetla. Ovo može biti korisno za kontrolu osvetljenja u različitim okruženjima. Na primer, isključivanje svetla u vašem domu kada padne mrak napolju ili podešavanje intenziteta grejnih lampi kada uzgajate biljke.

Većina Arduino svetlosnih senzora se implementira preko osnovnog LDR (Low Dynamic Range) svetlosnog senzora, što im daje nižu osetljivost u poređenju sa naprednijim modulima kao što su foto diode i otpornici. Ipak, osnovni LDR svetlosni senzor bi trebalo da obezbedi dovoljno osetljivosti za većinu hobi projekata.

Сензор температуре

Senzori temperature se obično implementiraju sa termistorom NTC (negativni temperaturni koeficijent) ili PCT (pozitivni temperaturni koeficijent).

Jedina razlika iz perspektive korisnika je kako treba da tumačite izlazne vrednosti. Neki senzori mogu imati interni pretvarač koji upravlja tim delom umesto vas, pokušavajući da standardizuje izlaz većine temperaturnih senzora na tržištu.

Senzor vlažnosti

Senzori vlažnosti se često nalaze integrisani u senzore temperature, pri čemu se ova dva nude kao uparena jedinica. Mogu se naći i kao samostalni uređaji. Većina Arduino senzora vlažnosti je kapacitivna, što znači da mere promene vlažnosti kroz tanku traku materijala koja menja svoj kapacitet u odnosu na okolnu vlažnost.

Сензор покрета

Naziv senzora pokreta je pomalo pogrešan. Oni zapravo ne detektuju nikakvo kretanje, već promene u nivoima ambijentalnog infracrvenog zračenja.

Infracrveno zračenje emituje praktično sve i svako, a ljudi su posebno „vrući“ u tom pogledu zbog njihove više telesne temperature u odnosu na okolinu. Zbog toga, kada čovek uđe u domet senzora pokreta, detektuje se njihovo prisustvo - ali senzor nikada nije izmerio nikakvo stvarno kretanje.

Senzor blizine

Većina senzora blizine za Arduino je zasnovana na klasičnom infracrvenom dizajnu. Senzor emituje snopove infracrvene svetlosti usmerene pravo napred, koji se zatim odbijaju od bilo koje površine na koju udare.

Senzor detektuje povratne zrake i meri razliku u vremenu između emitovanja snopa i njegovog povratka. Na taj način može proceniti razdaljinu koju su snopovi prešli sa velikom tačnošću i bez trošenja puno energije.

Akcelerometar

Akcelerometri se koriste za merenje promena u ubrzanju, koji se mogu koristiti za identifikaciju promena položaja i brzine. Obično ih realizuje mali kristal pored predmeta određene mase, povezan sa veoma osetljivom laganom oprugom.

Svako pomeranje cele postavke izaziva pomeranje mase, vršeći pritisak na kristal. Kristal zatim može da konvertuje promene pritiska u električne signale, pokazujući koliko se ubrzanje trenutno primenjuje na telo.

Повезан: Šta je Arduino? Šta možete učiniti s tim? Objašnjeno

Kada skuplja verzija ima smisla?

Neki senzori imaju skuplje kolege. Za jednostavan „uradi sam“ projekat, obično bi trebalo da budete u redu sa jeftinijom verzijom svakog senzora koji vam je potreban. Ovo je posebno tačno tokom faze izrade prototipa, gde obično hakujete sve zajedno sa kratkospojnim žicama i nije vam baš stalo do optimizacije prostora ili potrošnje energije.

Ali kako se približavate završetku projekta, možda ćete želeti da pogledate naprednije, izdržljivije senzore. Neki od njih mogu učiniti vaš uređaj energetski efikasnijim (što može napraviti veliku razliku u podešavanjima na baterije), dok drugi mogu povećati nivo tačnosti merenja koja dobijate.

Jedan problem na koji biste mogli da naiđete kada prelazite sa jeftinijih na skuplje senzore je taj što bi to moglo da poništi početne kalibracije uređaja. Ako ste uradili sve kalibracije na manje preciznom senzoru, možda ćete morati da prilagodite određene stvari kada prelazite na naprednije verzije. U ovom slučaju, možda bi imalo više smisla početi sa preciznijim senzorom na prvom mestu.

Stvari koje treba imati na umu o „uradi sam“ projektima

Ponekad možete implementirati sopstvene senzore sa pravim delovima. Ali morate zapamtiti da deo cene koju plaćate za unapred napravljeni ide na više od samo osnovnih materijala i truda u izgradnji.

Takođe ulažete u nešto što je temeljno testirano i kalibrirano, i znaćete da se možete osloniti na merenja koja ona pruža (unutar određenog opsega tačnosti). Iako biste mogli da garantujete isto za svoje kolege, može potrajati mnogo više vremena i truda da ih dovedete do te tačke.

10 najboljih Arduino MIDI projekata za početnike

Pravite muziku sa svojim Arduinom tako što ćete ga povezati na jedan od ovih „uradi sam“ MIDI instrumenata.

Read Next

О аутору