Robo(Calendar) sau Photo Frame? Completează-ți proiectele cu afișaje cool atașate la Raspberry Pi

Ai un monitor și o placă Rasberry Pi și te gândești ce ai putea să faci cu ele? Noi îți spunem că o ramă foto digitală, un streamer muzical, un calendar de perete care să-ți indice data, ora, temperatura de afară și cele mai recente intrări din feed-ul RSS preferat, ca și oricare alt tip de display care poate să-ți aducă o utilitate în viața de zi cu zi sau la job sunt proiecte cool pe care trebuie să le încerci dacă ești pasionat de robotică.

Continue reading

Senzorul de distanță, unul dintre cele mai practice proiecte Arduino

Proiectele Arduino se bazează pe folosirea informațiilor din mediul înconjurător și integrarea lor cu anumite dispozitive care permit interacțiunea cu lucrurile din jur. Ce spui de un senzor de alcool conectat la Arduino, iar Arduino conectat la propriul PC, care atunci când nivelul de alcool expirat depășește un anumit nivel stabilit, computerul să-ți trimită un mesaj de avertizare de fiecare dată când deschizi emailul? Bănuim că nu ți-ai dori să-i trimiți șefului tău un email mult prea sincer încurajat de aburii alcoolului, nu-i așa?

 

Lăsând deoparte această analogie, ușor exagerată pentru efect, atunci când vorbim de preluarea de informații din mediu, senzorii sunt cei care au o utilitate extrem de mare. Și pentru acest lucru nu trebuie decât să ne gândim la senzori de incendiu, de gaz GPL, de monoxid de carbon, la senzori care depistează accelerația dispozitivelor în mișcare, curentul consumat de diverse dispozitive casnice, senzori care indică forța de apăsare sau gradul de rotire, senzori de distanță, senzori care indică nivelul de iluminare, direcția punctelor cardinale, prezența umană, temperatura, umiditatea, presiunea atmosferică și multe altele. În viața de zi cu zi avem nevoie de acești senzori, de aceea se folosesc cu succes într-o mulțime de situații.

 

Noi astăzi ne-am propus să discutăm despre unul dintre cele mai practice proiecte Arduino și anume: senzorii de distanță sau de proximitate. Senzorul de distanță este un senzor capabil să detecteze prezența unor obiecte din apropiere, fără contact fizic. În funcție de scopul pentru care au fost creați există mai multe categorii de senzori de distanță. Există:

 

  • Senzori cu ultrasunete (ultrasonici). Aceștia se bazează pe emiterea de ultrasunete, sunt foarte preciși, foarte ușor de folosit, dar din cauza faptului că sunetul se deplasează cu o viteză fixă, această categorie de senzori este considerată relativ lentă. În această categorie se încadrează senzorul HC-SR04 și senzorul de tip PING.
  • Senzori cu infraroșu. Un senzor cu infraroșu este un dispozitiv electronic care măsoară în infraroşu lumina care radiază de la obiectele aflate în câmpul său vizual. În funcție de unghiul sub care se reflectă raza de lumină se poate determina distanța până la obiect. Prin comparație cu senzorii cu ultrasunete aceștia sunt mult mai rapizi, însă funcționează corect doar într-o rază strictă de distanță. Toate obiectele emit energie sub formă de radiaţii. De obicei, radiaţiile infraroşii sunt invizibile pentru ochiul uman, dar pot fi detectate de dispozitive electronice concepute în acest sens.

  • Senzori de tip laser. Acești senzori sunt cei mai preciși și cei mai rapizi dintre toți senzorii de distanță, dar au un preț ridicat, pe măsura capacității lor.

Senzorul de distanță poate emite unde electromagnetice sau un fascicul de radiații electromagnetice și caută schimbări în mediul înconjurător asemenea unui radar. La un smartphone de exemplu, senzorul de distanță dezactivează ecranul de tip touchscreen atunci când telefonul este apropiat de față pentru o convorbire. Orice telefon smartphone cu touch deține un astfel de senzor, indiferent de compania producătoare. Acest senzor este util pentru a preveni apăsări accidentale la atingerea cu urechea, pentru a ține telefonul într-o poziție cât mai naturală fără a-ți face griji că tastezi greșit în timpul unei discuții telefonice.

 

Acești senzori de distanță se mai folosesc pentru o mulțime de scopuri, cei mai cunoscuți sunt cei folosiți în industria auto, la senzorii de parcare, dar și la avioane pentru a detecta cât de aproape sunt de pistă.

 

Senzorul de distanță Sharp, foarte ușor de conectat cu Arduino

Senzorul de distanță Sharp este o componentă care poate fi utilizată împreună cu Arduino pentru a măsura distanța până la diverse obiecte din mediul înconjurător. Exista 3 tipuri de senzori, fiecare potrivit pe o anumită zonă din punct de vedere al distanțelor măsurate: senzor de apropiere (eficient pentru măsurători între 3 cm și 40 de cm), senzor de depărtare medie (eficient între 10 cm și 80 cm) și senzor de depărtare (eficient între 15 cm și 150 cm).

Conectarea la Arduino este deosebit de simplă. Modulul HC-SR04 oferă o măsurare a distanței folosind ultrasunetele în raza 2cm-4m (conform specificațiilor).

Senzorul de distanță Ping

Senzorul ultrasonic de distanță Ping ))) de la Parallax este foarte eficient pentru măsurarea distanței între obiecte staționare sau în mișcare. Acest tip de senzor este foarte folosit în robotică și în diverse sisteme de securitate, ca senzor de perimetru sau de proximitate. Senzorul detectează obiectele aflate în raza de acțiune folosindu-se de efectul de reflexie a sunetului. Generează un impuls de ieșire către microcontroller și emite o undă ultrasonică cu frecvență de 40KHz. Impulsul trimis microcontroller-ului este întrerupt în momentul în care ecoul își atinge destinația; de unde rezultă că lățimea impulsului va corespunde cu distanța până la țintă și înapoi.

Pentru măsurări de aproape, senzorul Ping))) are nevoie să fie la aproximativ 8-10 cm deasupra suprafeței de lucru. Totuși dacă se măsoară obiecte care se află la o distanță mai mare de o jumătate de metru, este necesară ridicarea senzorului Ping))) pentru prevenirea înregistrării ecoului din podea, ca și obiecte detectate. Interfața cu microcontroller-ul este posibilă cu ajutorul unui singur pin de intrare-ieșire. Senzorul de distanță Ping se configureză foarte simplu.

În automatizare, informația măsurabilă livrată de senzori servește la controlul și reglarea sistemelor tehnice automate. De exemplu, la proiectarea unui robot mobil de cercetare, este fundamental ca acesta să fie echipat cu un sistem de senzori proprii, având capacitatea de preluare a informațiilor, pe baza cărora să-și formeze o reprezentare internă a lumii înconjurătoare, pentru a lua decizii și a planifica acțiuni. Robotul trebuie să poată extrage informații de la senzorii săi și să le interpreteze, pentru a-și calcula următoarea mișcare.