- Cảm biến chạm
- Tìm hiểu về Relay
- Thành phần bắt buộc
- Sơ đồ mạch
- Lập trình Arduino UNO để điều khiển bóng đèn bằng cảm biến cảm ứng
- Kiểm tra hoạt động của cảm biến cảm ứng TTP223
Trong một số ứng dụng, đầu vào của người dùng là bắt buộc để kiểm soát các chức năng của thiết bị. Có nhiều loại phương thức nhập của người dùng khác nhau được sử dụng trong thiết bị điện tử nhúng và kỹ thuật số. Cảm biến cảm ứng là một trong số đó. Cảm biến cảm ứng là một thiết bị đầu vào quan trọng và được sử dụng rộng rãi để giao tiếp với bộ vi điều khiển và nó giúp việc nhập dữ liệu trở nên đơn giản hơn. Có những nơi riêng lẻ mà cảm biến cảm ứng có thể được sử dụng, cho dù đó có thể là điện thoại di động hoặc công tắc màn hình LCD. Tuy nhiên, trên thị trường có rất nhiều loại cảm biến nhưng cảm ứng điện dung là loại được sử dụng rộng rãi trong phân khúc cảm ứng.
Trong hướng dẫn trước, chúng ta đã thực hiện Điều khiển ánh sáng bằng Cảm biến cảm ứng và Vi điều khiển 8051, Bây giờ trong dự án này, cùng một cảm biến cảm ứng sẽ được giao tiếp với Arduino UNO. Arduino là một bảng phát triển phổ biến rộng rãi và dễ sử dụng.
Trước đây, chúng tôi đã sử dụng các phương thức nhập dựa trên cảm ứng bằng cách sử dụng các miếng cảm ứng điện dung với các bộ vi điều khiển khác nhau như:
- Bàn phím cảm ứng Giao diện với Vi điều khiển ATmega32
- Touch Pad điện dung với Raspberry Pi
Cảm biến chạm
Cảm biến cảm ứng, sẽ được sử dụng cho dự án này là một mô-đun cảm biến cảm ứng điện dung và trình điều khiển cảm biến dựa trên IC trình điều khiển TTP223. Điện áp hoạt động của IC TTP223 là từ 2 V đến 5,5 V và mức tiêu thụ hiện tại của cảm biến cảm ứng là rất thấp. Do rẻ tiền, tiêu thụ dòng điện thấp và dễ dàng tích hợp hỗ trợ, cảm biến cảm ứng với TTP223 trở nên phổ biến trong phân khúc cảm ứng điện dung.
Trong hình ảnh trên, cả hai mặt của cảm biến được hiển thị ở nơi có thể nhìn thấy rõ sơ đồ sơ đồ chân. Nó cũng có một jumper hàn có thể được sử dụng để cấu hình lại cảm biến liên quan đến đầu ra. Jumper là A và B. Cấu hình mặc định hoặc ở trạng thái mặc định của jumper hàn, đầu ra thay đổi từ LOW sang HIGH khi chạm vào cảm biến. Tuy nhiên, khi jumper được thiết lập và cảm biến được cấu hình lại, đầu ra sẽ thay đổi trạng thái khi cảm biến phát hiện chạm. Độ nhạy của cảm biến cảm ứng cũng có thể được cấu hình bằng cách thay đổi tụ điện. Để biết thông tin chi tiết, hãy xem qua bảng dữ liệu của TTP 223 sẽ rất hữu ích.
Biểu đồ bên dưới hiển thị các đầu ra khác nhau ở các cài đặt jumper khác nhau-
| Nhảy A | Nhảy B | Trạng thái khóa đầu ra | Đầu ra mức TTL |
| Mở | Mở | Không khóa | Cao |
| Mở | Đóng | Tự khóa | Cao |
| Đóng | Mở | Không khóa | Thấp |
| Đóng | Đóng | Tự khóa | Thấp |
Đối với dự án này, cảm biến sẽ được sử dụng làm cấu hình mặc định có sẵn trong điều kiện xuất xưởng.
Các thiết bị có thể được điều khiển bằng cách sử dụng cảm biến cảm ứng và bằng cách kết nối nó với một bộ vi điều khiển. Trong dự án này, cảm biến cảm ứng sẽ được sử dụng để điều khiển Bóng đèn BẬT hoặc TẮT bằng Arduino UNO và Relay.
Tìm hiểu về Relay
Để giao tiếp với rơle, điều quan trọng là phải có một ý tưởng hợp lý về mô tả chân của rơle. Sơ đồ chân của rơ le có thể được nhìn thấy trong hình ảnh dưới đây-
NO thường mở và NC thường được kết nối. L1 và L2 là hai cực của cuộn dây Rơle. Khi không áp dụng Điện áp, rơle sẽ tắt và POLE được kết nối với chân NC. Khi điện áp được đặt qua các cực cuộn dây, L1 và L2 của rơle được BẬT và POLE được kết nối với NO. Vì vậy, kết nối giữa POLE và NO có thể được BẬT hoặc TẮT bằng cách thay đổi trạng thái hoạt động của Rơle. Rất nên kiểm tra thông số kỹ thuật của rơle trước khi ứng dụng. Rơle có điện áp hoạt động trên L1 và L2. Một số rơ le hoạt động với 12V, một số với 6V và một số với 5V. Không chỉ có điều này, NO, NC và POLE còn có xếp hạng điện áp và dòng điện. Đối với ứng dụng của chúng tôi, chúng tôi đang sử dụng Rơ le 5V với định mức 250V, 6A ở phía chuyển mạch.
Thành phần bắt buộc
- Arduino UNO
- Cáp USB để lập trình và cấp nguồn
- Rơ le khối tiêu chuẩn - 5V
- Điện trở 2k -1 cái
- Điện trở 4,7k - 1 cái
- Bóng bán dẫn BC549B
- Mô-đun cảm biến TTP223
- 1N4007 Diode
- Bóng đèn với giá đỡ bóng đèn
- Một breadboard
- Bộ sạc điện thoại để kết nối Arduino qua cáp USB.
- Rất nhiều dây nối hoặc dây berg.
- Nền tảng lập trình Arduino.
Điện trở 2k, BC549B, 1N4007 và Rơ le có thể được thay thế bằng Mô-đun chuyển tiếp.
Sơ đồ mạch
Sơ đồ để kết nối cảm biến cảm ứng với Arduino rất đơn giản và có thể được nhìn thấy bên dưới,
Transistor được sử dụng để bật hoặc tắt Rơle. Điều này là do các chân GPIO của Arduino không có khả năng cung cấp đủ dòng điện để điều khiển Relay. 1N4007 được yêu cầu để chặn EMI trong tình huống bật hoặc tắt Relay. Diode hoạt động như một diode freewheel. Cảm biến cảm ứng được kết nối với bảng Arduino UNO.
Mạch được xây dựng trên một breadboard với Arduino như bên dưới.
Kết nối breadboard thích hợp có thể được nhìn thấy trong sơ đồ dưới đây.
Lập trình Arduino UNO để điều khiển bóng đèn bằng cảm biến cảm ứng
Chương trình hoàn chỉnh với Video hoạt động được đưa ra ở cuối. Ở đây chúng tôi đang giải thích một số phần quan trọng của mã. Arduino UNO sẽ được lập trình bằng Arduino IDE. Thứ nhất, thư viện Arduino được bao gồm để truy cập tất cả các chức năng mặc định của Arduino.
#include
Xác định tất cả các số pin nơi rơ le và cảm biến chạm sẽ được kết nối. Tại đây, cảm ứng được kết nối với chân A5. Đèn LED có sẵn cũng được sử dụng được kết nối trực tiếp trong bảng vào chân 13. Rơ le được kết nối với chân A4.
/ * * Mô tả Pin * / int Touch_Sensor = A5; int LED = 13; int Rơ le = A4;
Xác định chế độ pin tức là những gì nên là chức năng pin cho dù là đầu vào hay đầu ra. Ở đây cảm biến cảm ứng được thực hiện đầu vào. Rơ le và chân LED được xuất ra.
/ * * Thiết lập chế độ ghim * / void setup () { pinMode (Touch_Sensor, INPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (Rơ le, OUTPUT); }
Hai số nguyên được khai báo trong đó 'điều kiện' được sử dụng để giữ tình trạng của cảm biến cho dù nó có được chạm vào hay không. 'Trạng thái' được sử dụng để giữ trạng thái của đèn LED và Rơle, bật hoặc tắt.
/ * * Luồng chương trình Mô tả * / int condition = 0; int state = 0; // Để giữ trạng thái chuyển đổi.
Cảm biến cảm ứng thay đổi logic 0 thành 1 khi nó được chạm vào. Điều này được đọc bởi hàm digitalRead () và giá trị được lưu trữ trong biến điều kiện. Khi điều kiện là 1, trạng thái của đèn LED và Rơle sẽ thay đổi. Tuy nhiên, để phát hiện cảm ứng một cách chính xác, một độ trễ gỡ lỗi được sử dụng. Sự chậm trễ debounce , sự chậm trễ (250); được sử dụng để xác nhận một lần chạm.
void loop () { condition = digitalRead (A5); // Đọc dữ liệu kỹ thuật số từ Pin A5 của Arduino. if (điều kiện == 1) { delay (250); // độ trễ de-bounce. if (điều kiện == 1) { state = ~ state; // Thay đổi trạng thái của công tắc. digitalWrite (LED, trạng thái); digitalWrite (Chuyển tiếp, trạng thái); } } }
Kiểm tra hoạt động của cảm biến cảm ứng TTP223
Mạch được thử nghiệm trong bảng mạch với bóng đèn công suất thấp được kết nối với nó.
Lưu ý rằng dự án này sử dụng điện áp xoay chiều 230-240V, vì vậy bạn nên cẩn thận trong khi sử dụng bóng đèn. Nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ hoặc đề nghị, xin vui lòng bình luận bên dưới.