Cảm ứng cây thay đổi màu nhạy cảm sử dụng arduino và rgb led

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách xây dựng một nhà máy thay đổi màu sắc dựa trên cảm ứng bằng cách sử dụng Arduino. Khi bạn chạm vào cây, màu sắc của bình cây sẽ tự động thay đổi. Đây là một dự án trang trí trong nhà đẹp và cũng là một dự án sở thích nhỏ cho những người mới bắt đầu xây dựng và tìm hiểu một số thứ thú vị. Trước đây chúng tôi cũng đã xây dựng một trình phát nhạc dựa trên cảm ứng sử dụng Arduino, hoạt động trên nguyên tắc tương tự, bạn cũng có thể kiểm tra chúng.

Bây giờ khi chúng ta nói về thực vật dựa trên cảm ứng, một câu hỏi phổ biến có thể xuất hiện là, làm thế nào một mạch điện tử có thể phát hiện ra cảm ứng của con người thông qua thực vật. Ngày nay, các thiết bị cảm ứng có mặt xung quanh chúng ta. chúng ta có thể thấy màn hình cảm ứng trong điện thoại thông minh của mình và cả trong các loại thiết bị khác nhau. Cảm ứng chạm đơn giản là một công tắc, khi ai đó chạm vào cảm ứng, cảm biến sẽ đóng một mạch điện tử và cho phép dòng điện chạy qua.

Loại cảm biến cảm ứng

Từ điện thoại di động đến máy bán hàng thông minh, ngày nay, chúng ta có thể tìm thấy cảm biến cảm ứng trong tất cả các thiết bị hiện đại. Cảm ứng chủ yếu có hai loại, đó là loại cảm ứng điện trở và loại cảm ứng điện dung. Bản thân tên loại đã nói lên phương thức hoạt động và nguyên lý làm việc.

Cảm biến cảm ứng điện trở: Như tên gọi Cảm biến cảm ứng điện trở hoạt động dựa trên điện trở của dây dẫn. Khi một chạm xảy ra với cơ thể người, điện trở suất của vật dẫn thay đổi và cũng có sự thay đổi điện áp, sự thay đổi điện áp này được phát hiện bởi mạch và sự việc xảy ra.

Cảm biến cảm ứng điện dung: Đây là loại cảm biến cảm ứng được sử dụng phổ biến nhất. Đơn giản là vì chúng tôi có thể thực hiện nhiều lần chạm cùng một lúc. Cảm ứng điện dung hoạt động dựa trên sự thay đổi của điện dung, đó là khi chúng ta chạm vào cảm biến thì điện dung của mạch sẽ thay đổi và đây sẽ là cảm ứng. Bây giờ chúng ta hãy thảo luận chi tiết về mạch của chúng ta.

Làm thế nào để phát hiện một vết chạm trên cây?

Mạch nhà máy của chúng tôi cũng dựa trên cảm biến cảm ứng điện dung. Đó là chúng ta sẽ kết nối một sợi dây với cây của chúng ta để làm cho nó hoạt động như một điện cực, sau đó khi chúng ta chạm vào cây, do sự hiện diện của cơ thể chúng ta, điện dung thay đổi và điều này sẽ được phát hiện bởi mạch của chúng ta. Và nói về mạch, chúng ta cần một vi điều khiển để phát hiện sự thay đổi của điện dung và cũng có thể điều khiển toàn bộ hệ thống. Trong trường hợp của chúng tôi, vi điều khiển là Arduino.

Vật liệu cần thiết để xây dựng bình trồng cây đổi màu của chúng tôi

Arduino

Đèn LED RGB cực âm chung

Điện trở 1mega ohm (nâu, đen, xanh lá cây)

Kết nối dây

Một nhà máy với cơ sở của nó

PCB thông thường

Sơ đồ mạch cho nhà máy Arduino đổi màu dựa trên cảm ứng

Sơ đồ mạch hoàn chỉnh được sử dụng trong dự án này được hiển thị bên dưới. Mạch được tạo bằng Easy EDA và như bạn có thể thấy, nó là một mạch rất đơn giản.

Đầu tiên, kết nối một điện trở mega ohm ở giữa chân Arduino 2 và chân 4. Sau đó kết nối một dây dài (đồng) với chân 4. Dây này hoạt động như một điện cực hoặc dây dẫn cảm ứng, sau đó kết nối điểm chung của đèn LED RGB với mặt đất và màu đỏ để D5 của Arduino và xanh lá cây cho D6, xanh lam cho D7, cuối cùng gắn dây vào thân cây và thế là xong. Thiết lập phần cứng của tôi sau khi kết nối đã được thực hiện trông giống như hình dưới đây.

Tôi đã kết nối các đèn LED RGB trong một bảng điều khiển thông thường (như hình dưới đây) và cuối cùng đặt đế (kính) ở trên trên PCB. Đó là nó.

Chương trình Arduino để phát hiện cảm ứng trên thực vật và thay đổi màu đèn LED

Chương trình hoàn chỉnh được sử dụng trong dự án này có thể được tìm thấy ở cuối trang này. Để phát hiện điện dung của nhà máy, chúng ta cần sử dụng thư viện cảm biến điện dung. Bạn có thể tải xuống thư viện cảm biến điện dung Arduino từ liên kết bên dưới.

Tải xuống thư viện cảm ứng điện dung Arduino

Sau khi tải xuống và thêm thư viện vào Arduino IDE của bạn, hãy đưa thư viện đó vào mã của bạn. Thư viện này giúp đọc điện dung của các chân Arduino.

#include

Chúng ta đã kết nối điện trở giữa chân 2 và 4, vì vậy chúng ta cần đo điện dung ở chân 4, để xác định các chân đó.

CapacitiveSensor cs_2_4 = CapacitiveSensor (2,4);

cảm biến điện dung chuyển đổi một chân vi điều khiển, tức là nó đưa chân này sang trạng thái mới và sau đó đợi chân nhận chuyển sang trạng thái giống như chân gửi. Trong phần thiết lập, tôi đã xác định các chân khác nhau cho led và cảm biến.

pinMode (4, INPUT); pinMode (5, OUTPUT); pinMode (6, OUTPUT); pinMode (7, OUTPUT);

Trong phần vòng lặp Với sự trợ giúp của đọc kỹ thuật số, chúng ta có thể đọc trạng thái của chân 4 và chúng ta lưu trữ giá trị trong biến 'r'.

r = digitalRead (4); if (r == HIGH && p == LOW && millis () - time> debounce) { cnt ++; if (state == HIGH) state = LOW; if (cnt == 1) { digitalWrite (5, HIGH); digitalWrite (6, THẤP); digitalWrite (7, LOW); } if (cnt == 2) { digitalWrite (5, LOW); digitalWrite (6, CAO); digitalWrite (7, LOW); } if (cnt == 3) { digitalWrite (5, LOW); digitalWrite (6, THẤP); digitalWrite (7, CAO); } if (cnt> 3) { cnt = 1; } p = r;

Mỗi lần phát hiện chạm vào, nó sẽ tăng số lượng và tôi đã đưa ra các điều kiện khác nhau để ánh sáng lên các màu khác nhau dựa trên số tăng dần.

Khi mã đã sẵn sàng, chỉ cần tải nó lên bảng Arduino của bạn và đặt các đèn LED dưới bình hoa của bạn. Ở đây tôi đang sử dụng một chiếc bình thủy tinh và thiết lập của tôi trông như thế này khi mọi thứ đã sẵn sàng.

Như bạn có thể thấy, chiếc bình đã được thắp sáng màu đỏ, và khi tôi chạm vào cây, màu sắc sẽ thay đổi. Chỉ cần đảm bảo sử dụng các loại cây nhiều nước như cây trúc may mắn, cây kim tiền,… Bạn cũng có thể xem qua video bên dưới.

Hy vọng bạn thích xây dựng dự án này và học được điều gì đó hữu ích, nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy để lại chúng trong phần bình luận bên dưới hoặc sử dụng diễn đàn của chúng tôi để bắt đầu các cuộc thảo luận kỹ thuật khác.