Czy potrzebujesz czujnika do pomiaru czegoś, takiego jak temperatura ciała, temperatura zewnętrzna, promieniowanie UV, natężenie światła, natężenie promieniowania słonecznego, pole magnetyczne, ciśnienie itp.? Dzięki dzisiejszej technologii bardzo łatwo jest stworzyć czujnik i wyświetlić go na telefonie komórkowym za pomocą Bluetooth. Chciałbym pokazać tutaj podstawy budowania takiego urządzenia, które pozwala na podłączenie różnych czujników do wyboru. Wszystkie komponenty są łatwo dostępne z półki (lub poza siecią). Całkowity koszt wynosi mniej niż 20 USD. Rysunek 1 pokazuje takie urządzenie, które zbudowałem, które może być używane jako fotometr do opalania lub czujnik UV. Rysunek 2 pokazuje aplikację Android, którą zbudowałem, aby wyświetlić skalibrowane pomiary na moim telefonie komórkowym Samsung.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Zaprojektuj swój czujnik

Rysunek 2 przedstawia podstawowy schemat urządzenia czujnikowego, które zbudowałem. Jest to bardzo proste, w przypadku fotometru słonecznego można po prostu użyć diody LED do wykrywania światła słonecznego, która wygeneruje około 1 V do wysłania do Attiny45. Sygnał napięcia jest proporcjonalny do natężenia światła słonecznego i jest konwertowany na numer cyfrowy przez przetwornik ADC wewnątrz Attiny45. Numer cyfrowy jest następnie wysyłany przez Tx do modułu Bluetooth. Bluetooth jest połączony z moim telefonem z Androidem, a aplikacja „Widok czujnika” (dostępna na http://play.google.com/store/apps/details?id=com.chavatech.chavasensor) pobiera dane, konwertuje je na fizyczne ilość za pomocą równania kalibracji. Następnie dynamicznie wyświetla pomiar na ekranie telefonu komórkowego. W moim przypadku nie musiałem nawet używać żadnego wzmacniacza, ale z pewnością jest to opcja dla słabych detektorów przed wysłaniem sygnału do Attiny45.

Krok 2: Pobieranie części do czujnika

Oto lista minimalnej liczby potrzebnych części:

1. Detektor: w przypadku fotometru słonecznego (0,5 USD) można po prostu użyć zielonej diody LED, która mierzy intensywność promieniowania słonecznego na poziomie około 0,5um. Możesz także pobrać czujnik UVA za około 5 USD, który otrzymałem z jakiejś strony internetowej. Przetestowałem również urządzenie za pomocą termostatów, które są dość tanie do pomiaru temperatury ciała. Wybór czujnika jest ograniczony tylko wyobraźnią i ceną.

2. Mikrokontroler (1 USD): wybieram Attiny45, ponieważ jest tani, mały i działa. Ma kanały ADC. Brakuje interfejsu szeregowego, ale udało mi się to zrobić dzięki implementacji oprogramowania, dzięki czemu może wysyłać dane do Bluetooth. Mogę udostępnić plik.hex dla zainteresowanych.

3. Regulator napięcia (0,5 USD): wybieram 78L33, który zapewnia 3,3 V dla modułu Bluetooth, a Attiny45 jest również szczęśliwy.

4. Bateria: Każda bateria o napięciu powyżej 5 V powinna być w porządku, ale wybieram typ zwykły 9 ​​V, aby ułatwić obsługę.

5. Breadboard (8 USD) lub PCB (4 USD): Początkowo prawdopodobnie chcesz użyć deski do krojenia chleba, aby zaoszczędzić wiele bólu głowy podczas lutowania itp. Niewielka płytka drukowana oczywiście działa dobrze, jeśli jesteś dobry jako lutownik. Oba są częściami RadioShack.

6. Plastikowe pudełko: wybieram plastikową skrzynkę włączającą światło z Homedepot za około jeden dolar.

7. Moduł Bluetooth: wybieram HC-06 lub HC-07, co kosztuje około 8 USD każdy w dealextreme.

7. Aplikacja Android „Widok czujnika” kosztuje 0,99 USD.

8. Niektóre druty (bezpłatne): używam tylko starego przewodu telefonicznego. Kto potrzebuje telefonu analogowego teraz przez kilka dni.

Całkowity koszt to około 16 USD. Oczywiście rzeczywiste koszty będą się różnić w zależności od tego, co wybierzesz.

Teraz podłącz wszystko do swojego breadboardu i jest gotowy.

Krok 3: Podłączanie telefonu komórkowego do czujnika.

Musisz zainstalować aplikację „Sensor View” z play.google.com/store.

Po instalacji uruchamiasz aplikację i musisz skonfigurować ją w następujący sposób:

1) Naciśnij przycisk menu na telefonie z Androidem (przycisk po lewej stronie), aby przejść do „Ustawień”. W tym miejscu można wprowadzić współczynniki kalibracji, aby przeliczyć otrzymane liczby cyfrowe z czujnika na jednostki fizyczne. Kalibracja wykorzystuje następujące równanie:

Y = nachylenie przesunięcia * X Kwadrat * X ^ 2

Gdzie Y to wielkość fizyczna do wyświetlenia; X to numer cyfrowy otrzymany z czujnika; Przesunięcie, nachylenie i kwadrat są współczynnikami, które trzeba oszacować lub określić na podstawie kalibracji. Na przykład, dla temperatury, można skalibrować ją w zależności od temperatury ciała. Gdy ustawisz offset i kwadrat na zero, a nachylenie na 1, możesz zobaczyć, co produkuje czujnik (jako 16-bitowy numer cyfrowy).

Po wprowadzeniu tych współczynników, wracasz, aby wrócić do ekranu wyświetlacza.

2) Połączenie Bluetooth: w aplikacji „Sensor View” kliknij ikonę połączenia Bluetooth na górze, znajdź moduł bluetooth według jego identyfikatora lub nazwy i połącz się z nim. Po podłączeniu. Powinieneś zacząć widzieć liczby wyświetlane na ekranie. Pomiary są aktualizowane co pół sekundy.

Cieszyć się!