Arduino Подключение простейших датчиков часть 4
Рассмотренный в предыдущей части обзора встроенный АЦП микроконтроллера позволяет легко подключать к плате Arduino различные аналоговые датчики, которые преобразуют измеряемые физические параметры в электрическое напряжение.
Примером простейшего аналогового датчика может служить переменный резистор, подключённый к плате, как показано на рис. 1. Он может быть любого типа, например СП3-33-32 (рис. 2). Номинал резистора на схеме указан ориентировочно и может быть как меньше, так и больше. Однако следует помнить, что чем меньше сопротивление переменного резистора, тем больший ток он потребляет от источника питания микроконтроллера. А при сопротивлении источника сигнала (в данном случае переменного резистора) более 10 кОм АЦП микроконтроллера работает с большими ошибками. Учтите, что сопротивление переменного резистора как источника сигнала зависит от положения его движка. Оно равно нулю в его крайних положениях и максимально (равно четверти номинального сопротивления) в среднем положении.
Рис. 1. Схема подключения переменного резистора к плате
Рис. 2. СП3-33-32
Удобно использовать переменный резистор, когда требуется изменять параметр плавно, а не ступенями (дискретно). В качестве примера рассмотрим работу приведённой в табл. 1 программы, которая изменяет яркость свечения светодиода в зависимости от положения движка переменного резистора. Строка U = U/4 необходима в программе для того, чтобы преобразовать возвращаемое АЦП десятиразрядное двоичное число в восьмиразрядное, принимаемое в качестве второго операнда функцией analogWrite(). В рассматриваемом случае это делается делением исходного числа на четыре, что эквивалентно отбрасыванию двух младших двоичных разрядов.
Таблица 1.
Переменный резистор соответствующей конструкции может служить датчиком угла поворота или линейного перемещения. Аналогично ему можно подключать многие радиоэлементы: фоторезисторы, терморезисторы, фотодиоды, фототранзисторы. Одним словом, приборы, электрическое сопротивление которых зависит от тех или иных факторов окружающей среды.
На рис. 3 изображена схема подключения к Arduino фоторезистора. При изменении освещённости меняется его электрическое сопротивление и соответственно напряжение на аналоговом входе платы Arduino. Указанный на схеме фоторезистор ФСК-1 можно заменить любым другим, например СФ2-1.
Рис. 3. Схема подключения к Arduino фоторезистора
В табл. 2 приведена программа, превращающая плату Arduino с подключённым к ней фоторезистором в простейший измеритель освещённости. Работая, она периодически измеряет падение напряжения на резисторе, включённом последовательно с фоторезистором, и передаёт результат в условных единицах через последовательный порт на компьютер. На экране отладочного терминала Arduino они будут отображены, как показано на рис. 4. Как видим, в определённый момент измеренное напряжение резко уменьшилось. Это произошло, когда ярко освещённый фотодиод был затенён непрозрачным экраном.
Таблица 2.
Рис. 4. Изображение на экране отладочного терминала Arduino
Чтобы получать значения освещённости в люксах (стандартных единицах системы СИ), нужно умножать полученные результаты на поправочный коэффициент, но подобрать его придётся экспериментально, причём индивидуально для каждого фоторезистора.
Для этого потребуется образцовый люксметр.
Фототранзистор [1] или фотодиод (рис. 5) подключают к Arduino подобным образом. Используя несколько светочувствительных приборов, можно сконструировать простейшую систему зрения для робота [2]. Можно и на новом техническом уровне реализовать многие известные широкому кругу радиолюбителей классические конструкции — кибернетическую модель ночной бабочки [3, c. 134-151] или модель танка, который движется на свет [4, c. 331, 332].
Рис. 5. Схема подключения фотодиода к Arduino
Аналогично фоторезистору подключают к Arduino терморезистор (рис. 6), который меняет своё электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Вместо указанного на схеме терморезистора ММТ-4, основное достоинство которого — герметичный корпус, можно использовать практически любой другой, например, ММТ-1 или импортный.
Рис. 6. Схема подключения терморезистора к Arduino
После соответствующей калибровки [5, с. 231-255] подобный прибор можно применять для измерения температуры во всевозможных домашних метеостанциях, термостатах и тому подобных конструкциях [6].
Известно, что почти все светодиоды могут служить не только источниками света, но и его приёмниками — фотодиодами. Дело в том, что кристалл светодиода находится в прозрачном корпусе и поэтому его p-n переход доступен для света от внешних источников. К тому же корпус светодиода, как правило, имеет форму линзы, которая фокусирует внешнее излучение на этом переходе. Под его влиянием изменяется, например, обратное сопротивление p-n перехода.
Подключив светодиод к плате Arduino по схеме, изображённой на рис. 7, можно использовать один и тот же светодиод и по прямому назначению, и как фотодатчик [7]. Программа, иллюстрирующая такой режим, приведена в табл. 3. Её идея состоит в том, что сначала на p-n переход светодиода подают обратное напряжение, заряжая его ёмкость. Затем катод светодиода изолируют, конфигурируя как вход вывод Arduino, к которому он подключён. После этого программа измеряет зависящую от внешней освещённости продолжительность разрядки ёмкости p-n перехода светодиода его собственным обратным током до уровня логического нуля.
Рис. 7. Схема подключения светодиода к плате Arduino
Таблица 3
В приведённой программе переменная t описана как unsigned int — целое число без знака. Переменная такого типа, в отличие от обычной int, принимающей значения от -32768 до +32767, не использует свой старший двоичный разряд для хранения знака и может принимать значения от 0 до 65535.
Подсчёт времени разрядки программа выполняет в цикле while(digitalRead (K)!=0)t++. Этот цикл выполняется, всякий раз увеличивая значение t на единицу, пока истинно заключённое в скобки условие, т. е. пока напряжение на катоде светодиода не опустилось до низкого логического уровня.
Иногда требуется, чтобы робот не просто получал информацию об освещённости поверхности, по которой движется, но и мог определить её цвет. Реализуют датчик цвета подстилающей поверхности, освещая её поочерёдно светодиодами разного цвета свечения и сравнивая с помощью фотодиода уровни отражённых от неё при разном освещении сигналов [8].
Схема соединения элементов датчика цвета с платой Arduino показана на рис. 8, а обслуживающая его программа — в табл. 4.
Рис. 8. Схема соединения элементов датчика цвета с платой Arduino
Таблица 4
Процедура измерения принимаемых фотодиодом при разном освещении поверхности сигналов повторяется многократно, а получаемые результаты накапливаются, чтобы исключить случайные ошибки. Затем программа выбирает наибольшее из накопленных значений. Это позволяет грубо судить о цвете поверхности. Для более точного определения цвета необходимо усложнить обработку результатов, учитывая не только наибольший из них, но и его соотношение с меньшими. Необходим также учёт реальной яркости светодиодов разного цвета свечения, а также спектральной характеристики применённого фотодиода.
Пример конструкции датчика цвета из четырёх светодиодов и фотодиода показан на рис. 9. Оптические оси светодиодов и фотодиода должны сходиться в одной точке на исследуемой поверхности, а сами приборы расположены максимально близко к ней, чтобы свести к минимуму влияние посторонней засветки.
Рис. 9. Пример конструкции датчика цвета из четырёх светодиодов и фотодиода
Собранный датчик требует тщательной индивидуальной калибровки на поверхностях разного цвета. Она сводится к подборке коэффициентов, на которые следует умножать перед сравнением результаты измерения, полученные при разном освещении. Оснащённый таким датчиком робот можно научить выполнять интересные алгоритмы движения. Например, он сможет передвигаться по рабочему полю одного цвета, не нарушая границ «запретных» зон, выкрашенных в другой цвет.
Рассмотренные в статье программы можно найти здесь.
Литература
1. Холостов К. Огород на подоконнике. — Левша, 2014, № 11, с. 12-14.
2. Холостов К. Не удивляйтесь: робот — это просто. — Левша, 2012, № 11, с. 12-14.
3. Отряшенков Ю. М. Юный кибернетик. — М.: Детская литература, 1978.
4. Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. — М.: Радио и связь, 1992.
5. Ревич Ю. Занимательная электроника. — СПБ.: БХВ-Петербург, 2007.
6. Холостов К. Регулируем температуру. — Левша, 2013, № 8, с. 12-14; № 9, с. 12-14.
7. Практическое программирование Arduino/CraftDuino — Сенсор на светодиоде. — URL: http://robocraft.ru/blog/arduino/70. html (22.06.16).
8. Самодельный датчик цвета. — URL: http://robocraft.ru/blog/sensor/395.html (22.06.16).
Автор: Д. Лекомцев, г. Орёл
Подключение фотодиода к arduino
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Практического смысла в этом немного, но опыт применения светодиодов в качестве фотодатчиков может оказаться для кого-то полезным. В работе используется плата Arduino Blinkenlight Shield , изначально предназначенная для демонстрации световых эффектов.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Подключение датчиков к ардуино
- Arduino:Примеры/Гайд по использованию датчика цвета TCS230/TCS3200 с Arduino
- roboforum.ru
Arduino и фотодиод - Подключение фототранзистора из шариковой мыши к Ардуино.
- Arduino. Подключение простейших датчиков (часть 4)
- Ардуино: датчик света на фоторезисторе
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Отличие фотодиода от фототранзистора или Как вернуть деньги на AliExpress
youtube.com/embed/LWrDuLdQL0o» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>Подключение датчиков к ардуино
Изменение цен происходит прямо в корзине заказа при добавлении второго товара. Акция распространяется на все товары магазина. Набор из 10 фотодиодов диаметром 5 мм, приемник инфракрасного излучения с длиной волны нм. Фотодиоды из набора могут использоваться в различных проектах на микроконтроллерах, схемотехнике или домашней автоматизации в качестве приемника инфракрасного излучения.
Набор состоит из 10 фотодиодов с диаметром колбы 5 мм. Принимаемое излучение: инфракрасное с длиной волны нм. При подключении светодиодов нужно соблюдать полярность: анод — длинный вывод, катод — короткий вывод.
Напряжение питания светодиодов составляет 1,1 — 1,4 В постоянного тока. Возможны незначительные отличия товара от представленного на сайте, но это не влияет на его эксплуатационные показатели и функциональность. Отобразить пункты меню. Артикул: Характеристики: количество в наборе: 10 шт.
Пожалуйста авторизируйтесь или создайте учетную запись перед тем как написать отзыв.
Отзывы могут оставлять только зарегистрированные пользователи. Пожалуйста зарегистрируйтесь.
Arduino:Примеры/Гайд по использованию датчика цвета TCS230/TCS3200 с Arduino
Я делаю проект, который требует от меня программировать ардуино, чтобы ощущать изменения постоянного потока света из-за рассеяния этого света. Если фотодиод меняет свое сопротивление току, то лоскут превратится в определенное количество градусов. Я не уверен, как управлять фотодиодом, но знаю, как это работает. Аппарат предназначен для увеличения срока службы солнечной панели на Марсе.
Подключение аналоговых датчиков к Ардуино, считывание показаний датчиков Таким же образом можно подключить фотодиоды.
roboforum.ru
Изменение цен происходит прямо в корзине заказа при добавлении второго товара. Акция распространяется на все товары магазина. Набор из 10 фотодиодов диаметром 5 мм, приемник инфракрасного излучения с длиной волны нм.
Фотодиоды из набора могут использоваться в различных проектах на микроконтроллерах, схемотехнике или домашней автоматизации в качестве приемника инфракрасного излучения. Набор состоит из 10 фотодиодов с диаметром колбы 5 мм. Принимаемое излучение: инфракрасное с длиной волны нм. При подключении светодиодов нужно соблюдать полярность: анод — длинный вывод, катод — короткий вывод. Напряжение питания светодиодов составляет 1,1 — 1,4 В постоянного тока. Возможны незначительные отличия товара от представленного на сайте, но это не влияет на его эксплуатационные показатели и функциональность.
Arduino и фотодиод
Рассмотренный в предыдущей части обзора встроенный АЦП микроконтроллера позволяет легко подключать к плате Arduino различные аналоговые датчики, которые преобразуют измеряемые физические параметры в электрическое напряжение. Примером простейшего аналогового датчика может служить переменный резистор, подключённый к плате, как показано на рис. Он может быть любого типа, например СП рис.
Номинал резистора на схеме указан ориентировочно и может быть как меньше, так и больше. Однако следует помнить, что чем меньше сопротивление переменного резистора, тем больший ток он потребляет от источника питания микроконтроллера.
Основным элементом датчика являются фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды.
Подключение фототранзистора из шариковой мыши к Ардуино.
Как подключить много сервоприводов к ардуино UNO? Хочу сделать робота, который будет передвигаться при помощи по меньшей мере 6 сервоприводов. Возникла следующая трудность, начинаю изучать ардуино и по примеру одного из проектов Как проверить реле к ардуино без ардуино Собственно вопрос в названии. Дело в том что реле пришло по почте раньше чем само ардуино. Так как
Arduino. Подключение простейших датчиков (часть 4)
Оптические датчики для платформы Ардуино. Типы, описание, характеристики. Подключение и испытание. Механические датчики были рассмотрены тут. Данный модуль представляет собой делитель напряжения, состоящий из фоторезистора и постоянного резистора сопротивлением 10 кОм [].
Модуль имеет габаритный размер 30 x 14 мм и массу 1,2 г. Для подключения служит трехконтактный разъем. Потребляемый ток мкА.
Датчик TCS состоит из фотодиодов 4 разных типов. Фотодиод – это Контакты TCS или TCS для подключения к Arduino.
Ардуино: датчик света на фоторезисторе
Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Категории: Схемы на микроконтроллерах Количество просмотров: Комментарии к статье: 0.
Авторизация Зарегистрироваться Логин или эл.
Вернуться в Новичкам или основы основ роботостроения. Как подключить фотодиод ФД? Раздел создан специально для людей которым интересна робототехника, но в силу разных причин они не знают с чего начать. Задавайте ваши вопросы, какими бы простыми они не казались, постоянные посетители форума постараются ответить на них по мере своих сил. Робот своими руками. Самодельный робот. Re: Как подключить фотодиод ФД?
Запросить склады. Перейти к новому. Усилитель для фотодиода BPW Схему тестировал с помощью 3В ИК светлодиода.
Фотодиодный усилитель для видимого света с использованием OPA381 — Arduino Nano Shield
Представленный здесь проект фотодиодный усилитель для видимого света. Выходное напряжение схемы увеличивается линейно с интенсивностью света. В качестве датчика освещенности используется недорогой фотодиод BPW34 , а в качестве усилителя — операционный усилитель OPA381 .
OPA381 представляет собой трансимпедансный усилитель, который преобразует ток фотодиода в напряжение. Рабочее напряжение этой схемы составляет 5 В постоянного тока, а выходное напряжение составляет почти от 0 до 4,5 В постоянного тока. Проект может быть использован для изготовления люксметра и другого фотолабораторного оборудования. Аналоговый выход проекта находится в диапазоне АЦП микроконтроллера для удобного интерфейса с микроконтроллерами. Объединив этот проект с Arduino и ЖК-дисплеем, вы можете создать экспонометр для фотографии. Рекомендуется использовать фильтры перед датчиком, чтобы остановить инфракрасный шум, поскольку чувствительность BPW34 близка к инфракрасному. Полуразрезанный мячик для настольного тенниса поможет в качестве фильтра.
Фотодиод BPW34: BPW34 представляет собой PIN-фотодиод с высокой скоростью и высокой чувствительностью к излучению в миниатюрном плоском корпусе с видом сверху в прозрачном пластиковом корпусе. Он чувствителен к видимому и ближнему инфракрасному излучению.
OPA381 Прецизионный маломощный трансимпедансный усилитель 18 МГц: Семейство трансимпедансных усилителей OPA381 обеспечивает полосу усиления 18 МГц (GBW) с чрезвычайно высокой точностью, отличной долговременной стабильностью и очень низким уровнем шума 1/f. OPA381 имеет напряжение смещения 25 мкВ (макс.), дрейф смещения 0,1 мкВ/°C (макс.) и ток смещения 3 пА. OPA381 намного превосходит характеристики смещения, дрейфа и шума, которые обеспечивают обычные операционные усилители на полевых транзисторах. Полоса пропускания сигнала трансимпедансного усилителя во многом зависит от полосы пропускания усилителя и паразитной емкости фотодиода, а также резистора обратной связи. Полоса пропускания 18 МГц OPA381 обеспечивает полосу трансимпеданса > 250 кГц в большинстве конфигураций. OPA381 идеально подходит для быстрых контуров управления для измерения уровня мощности в оптоволокне. В результате высокой точности и малошумящих характеристик OPA381 может быть достигнут динамический диапазон в 5 декад.
Модуль также можно использовать в качестве нанощита Arduino, выход подключен к аналоговому контакту A0 , 5 В постоянного тока и заземлению для питания платы от Arduino Nano.
Характеристики
- Питание 5 В пост. тока
- Выходные колебания прибл. от 0 до 4,5 В постоянного тока
- Размеры печатной платы 44,61 мм x 28,58 мм
Схема
Список деталей
Соединения
Gerber View
Фотографии
Видео
OPA381 DATASHEET
SBOS313B
GRAUNT — How I Do Do Avalanche Photodiode AR
спросил
Изменено 3 года, 2 месяца назад
Просмотрено 959 раз
\$\начало группы\$
Я понимаю, что был еще один вопрос относительно лавинных фотодиодов, однако я ищу больше для подключения моего APD к микроконтроллеру (Arduino).
https://www.edmundoptics.com/testing-detection/detectors/avalanche-photodiodes/
Насколько я понимаю, средняя ножка — это «земля» на корпус, а две другие — анод/катод. Однако, поскольку земля и анод моего Arduino технически одинаковы, как мне их подключить? Или земля должна быть подключена к чему-то совершенно другому?
- земля
- фотодиод
- лавинный
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Вы можете соединить штифт корпуса с землей, и это также более безопасная сторона. Обычно вы подключаете анод фотодиода к аналоговому выводу Arduino, а катод к земле. Катод и контакт корпуса имеют общую землю.
Когда вы видите изображение, 3-й контакт — это контакт корпуса, который не имеет связи с фотодиодом.
Кроме того, поскольку это измерение низкого уровня освещенности, рекомендуется использовать трансимпедансный усилитель в цепи.
