Bosim sezgir pol taglik sensori: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Bu yo'riqnomada men bosimga sezgir pol qoplamasi uchun dizaynni aytib beraman, u siz turganingizda aniqlay oladi. U sizni aniq torta olmasa -da, u sizning vazningiz bilan turishingizni yoki u bilan aloqa qilayotganingizni aniqlay oladi.

Gilamcha odamlarni o'lchaydi, ular bosilgan bosimga qarab elektr qarshiligini o'zgartiradi. Men butun gilamchani 20 evrodan past narxda tayyorladim (gilamdan tashqari).

1 -qadam: Sizga nima kerak

Sensorni yaratish uchun sizga quyidagilar kerak bo'ladi:

• Velostat: Gilam ostidagi etarlicha maydonni qoplash uchun men Adafruit sotuvchisidan sotib olingan 28 sm (11 dyuym) o'lchamdagi 2 kvadratdan foydalanardim.
• Mis lenta: Men 5 mm kengligida va 6-7 metrli lentani ishlatardim.
• Yupqa izolyatsion lenta: men 25 mm kenglikdagi kaptonli lentani ishlatardim.
• Gilamchani biror narsaga bog'lab qo'yish.
• Bir oz qalay bilan lehimlanadigan temir.
• Sinov uchun multimetr.

Ushbu gilamchani mikrokontroller bilan ishlatish uchun sizga kerak bo'ladi:

• 47 ohmli qarshilik (yoki shunga o'xshash kichik qiymat).
• (ixtiyoriy, 10k rezistorli va 220ohmli N kanalli mosfet).

2 -qadam: (Velostatga mis lentani qanday yopishmaslik kerak)

Men Velostatga mis lentani qanday ishlatmaslik kerakligini aytib berishni boshlayman.

Men tasma ustidagi "o'tkazuvchi elim" o'tkazuvchan deb taxmin qilishdan boshladim. Bu adolatli taxmin bo'lib tuyuldi, lekin yo mening tasim bu "o'tkazgichli elim" turiga mansub emas, yoki "o'tkazuvchi" qismi zo'rg'a o'tkazuvchan.

Men Velostatning 2 kvadratini ikki tomondan kaptonli lenta bilan yopishtirishdan boshladim. Keyin men 25 sm uzunlikdagi mis lentani kesib tashladim va ularni teng vaqt oralig'ida qo'lladim. Ikkala tomonning mis tasmasi aynan bir xil joyda, shuning uchun mis o'rtasida faqat ingichka Velostat qatlami bo'ladi. Tasvirlarda umumiy ko'rinish uchun kesilgan matning sxematik ko'rinishi.

Ikkala tomonning barcha qatorlarini bir -biriga ulash uchun uzun lenta tasmasi (taxminan 50 sm) ishlatiladi.

Ikkala tomonga sim lehimlandi va qarshilik o'lchovi o'tkazildi.

Men uni sinab ko'rganimda, multimetr qiymatlari 10k va 100ohm orasida keskin o'zgarib ketardi. Bundan tashqari, to'shakda turish yoki bo'lmaslik o'lchov uchun juda kam farq qiladi. Biror narsa dahshatli tarzda noto'g'ri edi. Lentani tezda o'lchash shuni ko'rsatdiki, elim haqiqatan ham o'tkazuvchan emas. Materiallarning sendvichi mis, elim, Velostat, elim, mis edi va elim o'ziga xos izolyator edi.

Hikoyaning axloqi, agar u ishlay olishiga ishonchingiz komil bo'lmasa, kichik sinovlarni o'tkazing.

3 -qadam: Kichik o'lchovli test

Chizma chizig'i sahifasiga qaytish. Mis lentaning yopishtiruvchi tomoni aniq o'tkazmaydi. Old tomoni toza mis. Agar men tasmani mis tomoni Velostatga qaragan qilib teskari aytsam nima bo'ladi?

Ikkala tomondan ham bitta iz teskari tomonga burildi. Men yopishqoq lentani yonma -yon olib, kaptonli lentaga yopishtirdim. Mis lentani qayta ishlatish juda qiyin, lekin bu narsalarni tashlab yuborish juda qimmat. Mis yopishqoq tomondan qaragan kaptonli lenta Velostatga yopishtirilgan.

Yangi o'lchov amalga oshirildi. Bu darhol barqaror natija berdi. Bir narsa bo'lsa -da. Yagona iz baland bo'lganda 24 ohmga, pastda esa 200 ohmga o'xshardi. Bu qo'lim bilan ozgina bosganimda edi. Agar menda 12 ta iz bo'lsa va uning ustida to'liq tursam, to'shak 1 ohmdan pastga tushishi mumkin, bu esa juda katta oqim olib keladi.

Men tasmani faqat kichik qismlari Velostat bilan aloqa qilishlari uchun dizaynni qayta ko'rib chiqdim. Shunday qilib, men qarshilikni boshqariladigan miqdorda olishga umid qilgandim.

4 -qadam: Velostatga mis lentani qo'llash

Bu ishni qanday amalga oshirish bo'yicha bilimlar bilan qurollanib, men sensorli matni ta'mirlashga kirishdim. Fotosuratda siz eski gilamchaning yangi taglikka o'zgartirilishini ko'rasiz.

Men qilgan birinchi narsa - izolyator sifatida kichik lentalarni qo'shish. Lenta har ikki tomonda. Lenta orasidagi bo'shliqlar bir oz doimiy bo'lishi kerak va siz qanchalik qarshilik ko'rishingizga qarab 1-3 sm atrofida bo'lishi kerak. Bo'shliq ikki tomondan bir xil joyda bo'lishi kerak.

Mis tasmasini va Velostatni bosib o'tadigan uzunlikdagi kaptonli tasmasini oling. Mis lenta kapton tasmasidan 1-2 sm uzunroq bo'lishi kerak. Mis tasmasini kaptonli lentaning yopishqoq tomoniga yopishtiring, mis lentaning bir tomoni kapton tasmasidan o'tib ketadi.

O'rnatishni izolyatorlar ustiga, Velostatga mahkamlang. Mis har ikki tomonning bir xil joyida ekanligiga ishonch hosil qiling. Bundan tashqari, har safar ortiqcha mis bir tomonda ekanligiga ishonch hosil qiling. Ortiqcha misni katlayın, shunda siz misni ulash tasmasini o'rnatadigan joyingiz bor. Bir maslahat - gilamchaning izolyatsiya qilingan qismidan ortiqcha mis bo'lishi kerak, shuning uchun uni keyinchalik lehimlash osonroq bo'ladi.

Ushbu bosqichni barcha qatorlar uchun takrorlang.

Oldindan o'rnatilgan barcha mis chiziqlarni bir -biriga bog'laydigan yuqori qatorli mis lentani qo'shing. Kiruvchi shortilar yoki oqishlarning oldini olish uchun bu qatorni Velostatdan izolyatsiya qilish oqilona. Yuqori qator oldingi qadamlarda qoldirilgan katlanmış yorliqlarga ulanadi.

Ehtiyotkorlik bilan barcha qisqa chiziqlarni yuqori chiziqqa lehimlang. Bu lehim kerak, chunki aks holda yuqori chiziq mis qatorlari bilan aloqa qilmaydi. Misga juda ko'p issiqlik qo'shmaslik uchun ehtiyot bo'ling. Mis plastmassaga o'rnatiladi (Velostat) va plastmassadan erishi yomon bo'ladi.

Lehim simlari har ikki tomonning yuqori qatorlariga. Hamma joyda yaxshi, men burchak tanladim.

Ishlayotganiga ishonch hosil qilish uchun matni sinab ko'ring. Multimetrni gilamchaga ulang va izolyatsiya qilinmagan qismlardan birini bossangiz, qarshilik pasayadimi yoki yo'qligini bilib oling. Agar hech narsa qilmasangiz, qarshilik biroz barqarorligini tekshiring. Agar shunday bo'lsa, tabriklayman, mat endi ishlaydi.

Oxirgi qadam sifatida, ochilgan barcha misga kapton tasmasini qo'llang. Bu, ehtimol, qisqa ishlarga olib kelmasa -da, ochiq misni qoldirish yomon shakl.

(Sxematik rasmlarda misning yuqori qatori ko'rsatilmagan. Rasm faqat bu matning ishlashi uchun kapton va mis konfiguratsiyasini ko'rsatishga xizmat qiladi.)

5 -qadam: matni tekshirish

Yangi gilam yana sinov uchun multimetrga ulangan. Bu safar yuklamasdan, matning qarshiligi barqaror 17-20 ohm.

Men to'shakda to'liq tursam, qarshilik 4-6 ohmgacha pasayadi. Matoning bir oyog'i taxminan 10 ohm beradi.

Bu men xursand bo'lganimdan bir oz pastroq, lekin bu hali ham ishlashga yaroqli qiymat. Hech qanday yuk va to'shakda turgan odam o'rtasida katta farq bor. Kuzatuv shuni ko'rsatadiki, bosim qarshilikni aniqlamaydi. Sirt maydoni shunday qiladi. Agar men gilamchaning ko'p qismida kamroq vazn bilan tursam, qarshilik butun vaznim bilan bir joyda turgandan ko'ra pastroq bo'ladi. Menga bu sensor nima uchun kerak bo'lsa, bu juda yaxshi, lekin agar siz uni qurayotgan bo'lsangiz, buni yodda saqlang.

6 -qadam: simni ulash

Mat katta o'zgaruvchan qarshilik bo'lgani uchun, matdan o'lchov olish juda oddiy.

Eng oddiy usul - kuchlanish taqsimlagichidan foydalanish. Bosim sensori to'shagidan oldin rezistor qo'shing (sxemada R_mat deb ataladi) va rezistor bilan to'shak orasidagi nuqtani o'lchang (MatA1 deb nomlanadi). Men 47 ohmdan foydalanardim, lekin sizning matingizga boshqa narsa kerak bo'lishi mumkin. Mening mantiq darajam 3.3V, siz o'zingizning mantiqiy kuch darajangizdan foydalanishingiz mumkin.

Men to'shagimga ixtiyoriy o'chirish sxemasini qo'shdim. Men to'shagimda 50mA doimiy tortishni xohlamadim. Men Velostat doimiy oqimni qanday yoqtirishini bilmayman va uning matning uzoq umr ko'rishi uchun yomon bo'lishini kutaman. O'chirish zarur rezistorlar bo'lgan N-kanalli mosfetdan iborat. Qachon o'qishni xohlasam, mosfetni yoqaman. Qolgan vaqtlarda, mosfet o'chirilgan va gilamchadan hech qanday kuch o'tmaydi.

7 -qadam: uni qanday ishlatish kerak

Matoni Arduino (yoki boshqa mikrokontroller) bilan ishlatish juda oddiy. Agar sizda faqat kuchlanish taqsimlagich bo'lsa, to'shagingizni analog pinga ulang, matni biriktiradigan pinni kirish sifatida o'rnating va analog o'qish buyrug'idan foydalaning. Gilamchaga qancha vazn qo'llanilishiga qarab, bundan tushadigan qiymat pasayadi.

Agar sizda mosfet o'rnatilgan bo'lsa, o'lchovni amalga oshirishdan oldin mosfetning kiritilishini baland qilishni unutmang. Aks holda, siz mat uchun ishlatilgan kuchlanishni o'lchaysiz (mening holatimda 3.3V).

Matdan qaytaradigan qiymat vaqt o'tishi bilan deyarli o'zgarmaydi. Men to'shakda biror narsa bor yoki yo'qligini aniqlash uchun chegara qiymatidan foydalanaman va bir oy uzluksiz ishlatilgandan so'ng, mat hali ham yaxshi ishlaydi.

8 -qadam: Keyingi safar nima qilardim

Loyiha bilan bog'liq muhim narsalardan biri shundaki, men avval matning kichik o'lchamli versiyasini to'g'ri sinovdan o'tkazardim. Men, aslida, Velostatda kichkina mis bo'lagini qildim, multimetrdagi raqamlarni ko'rdim va hammasi ishlayapti deb o'yladim. Bu xato edi.

Gilam bilan bog'liq nuqta shundaki, men kichikroq mis qismlarini ishlatardim. Hozir menda 2-3 sm uzunlikdagi 48 ta yamoq bor. Bu bo'sh turgan paytda 20 ohm, men turganimda esa 5 ohm qarshilik beradi. Bu ishlashga yaroqli raqam bo'lsa -da, agar biroz pastroq bo'lsa, osonroq bo'lardi. Bu mat uchun 1 sm ochiq mis etarli bo'ladi. Men endi buni o'zim qilmayman, lekin kimdir buni qilishni xohlasa, bundan foyda ko'rishi mumkin.

9 -qadam: Men uni qanday ishlataman

Nega men bu bosimga sezgir matni maxsus qildim? Men chiroyli ESP32 budilnikini yasadim. U mening Domoticz tizimimga ulangan, u CO2 va harorat kabi sensorlar qiymatlarini qaytarishi mumkin va mening yoritishni boshqarishi mumkin. Shuningdek, u vaqtni bildiradi va signal beradi.

Bu erda sensorli mat keladi. Menda uyg'onish muammosi yo'q. Men uyg'onish nuri bilan uyg'onaman va odatda chiqib ketishim kerak bo'lganda uyg'onaman. Ammo menda yotoqdan turish muammosi bor. Mat meni yotoqdan turishga majbur qiladi. Budilnik faqat gilam ustida turganimda o'chadi (yoki budilnikdan vilkasini torting). Bu meni to'shagimdan turg'izishga majbur qiladi va men yotishdan keyin kamdan -kam hollarda qaytaman. Boshqa ko'plab echimlarga ega bo'lgan muammoning echimini topsa ham, men bundan mamnunman. Hozircha, men bir oy atrofida har kuni ertalab o'z vaqtida yotoqdan turdim. Men yotishdan oldin bir soatgacha yotardim.

Signalim o'chmasidan 20 daqiqa oldin, mat faol bo'ladi. Mat yoqiladi, kuchlanishni o'qish kerak va taglik yana o'chadi. Bu har soniyada sodir bo'ladi. Men to'shakda turganimda, signaldan oldin yoki signal paytida, u signalni o'chiradi.