Tôi nên sử dụng cảm biến nào để xác định xem dự án của tôi có đang di chuyển không?


9

Tôi không quan tâm nó di chuyển bao nhiêu, nhanh hay theo hướng nào, tôi chỉ muốn dự án dựa trên Arduino của mình biết nó có chuyển động hay không (vì vậy tôi có thể tắt đèn LED thoát dòng cao khi xe đạp của tôi đứng yên tiết kiệm pin của tôi.)

Tôi có muốn một gia tốc kế, con quay hồi chuyển hoặc một số loại cảm biến khác không?


3
Dự án gắn liền với cái gì? Chuyển động tuyến tính rất ổn định / ổn định có thể khó phát hiện hơn nhưng đối với ô tô / xe đẩy, v.v., bạn thường có thể phát hiện ra những thay đổi trong hướng dẫn và rung động khá dễ dàng.
PeterJ

Loại thiết bị của bạn là gì? Đó là đất nung, đường sắt, nước, máy bay hay cái gì khác? Ngoài ra, làm thế nào bạn xác định thuật ngữ 'di chuyển'? Ví dụ. Thiết bị khi vận chuyển có cân nhắc di chuyển hay không?
Vovanium

Chỉnh sửa để chỉ ra dự án gắn trên xe đạp. Nó không nằm trên đường ray ;-).
Robert Atkins

@LeoR Tôi đã nghĩ rằng một máy đo gia tốc có thể sẽ hoạt động nhưng sau đó tôi đã tìm thấy câu trả lời này: Electronics.stackexchange.com/questions/105826/ (cảm biến rung lò xo trong ống.) Tôi có đang lật đổ nó không? Tôi có thể thêm một vài câu bị động vào đây để nó báo cáo "cao" cho chân Arduino trong 30-60 giây sau lần chuyển đổi cuối cùng thực hiện không?
Robert Atkins

2
Thêm ghi đè: bạn có thể không muốn đèn của mình chết ở đèn giao thông!
Brian Drumond

Câu trả lời:


10

Nếu nó được sử dụng trên xe đạp thì tôi sẽ sử dụng mạch phát hiện quang điện công suất thấp trên nan hoa của bánh xe. Có một số biến thể của điều này và tầm quan trọng là khả năng phát xung LED để tiết kiệm năng lượng, do đó, nếu một tiếng nói trôi qua 10 lần một giây (biểu thị tốc độ tối thiểu) thì bạn sẽ cần phải cấp nguồn cho đèn LED ít nhất 0,1 giây và "tìm kiếm" sự gián đoạn chùm tia - điều này biểu thị sự chuyển động. Chỉ là một ý tưởng.

Bạn cũng có thể xem xét một công tắc yên để nếu ai đó không ngồi trên yên và không phát hiện ra chuyển động nào thì đèn LED sẽ tắt hoàn toàn.


5
Theo truyền thống, đồng hồ tốc độ xe đạp sử dụng công tắc sậy và nam châm gắn vào một trong các nan hoa. Một bánh xe đạp (tiếp xúc với mặt đất và dưới sức người) không thể quay nhanh hơn 20hz hoặc do đó, một công tắc sậy giá rẻ có thể đi. Không có điện khi không sử dụng, kéo tải điện trở xuống khi bật. Tôi đã có một mạng không dây chạy trong nhiều năm trên một cặp tế bào tiền xu.
Phil

7

Một gia tốc kế sẽ phù hợp trong hầu hết các trường hợp. Tăng tốc về mặt kỹ thuật sẽ là 0 với tốc độ không đổi, nhưng trong thực tế trừ khi dự án của bạn được gắn trên một loại đường ray rung động đặc biệt thấp, bạn sẽ thấy gia tốc dao động trong quá trình di chuyển. Sẽ khá đơn giản để sử dụng trung bình cán trong mỗi trục và coi thiết bị là "di chuyển" khi biến thể vượt quá ngưỡng nhất định. Sẽ có một chút gia tốc ngẫu nhiên được phát hiện khi thiết bị đứng yên, nhưng ngưỡng phải giải quyết điều đó.

Bạn có thể nhận được các bảng với gia tốc kế I2C được gắn trên chúng từ rất nhiều nhà cung cấp điện tử có sở thích. Quy trình nói chuyện với họ sẽ thay đổi một chút tùy thuộc vào chip, nhưng nói chung việc nói chuyện với các thiết bị I2C từ một arduino khá dễ dàng.


Hãy cẩn thận với việc chỉ sử dụng gia tốc một mình, khi đi với tốc độ không đổi, bạn cũng sẽ thấy tăng tốc 0.
hellowworld922

7
Tôi không nghĩ rằng tôi đã từng thấy một phương tiện di chuyển thực sự di chuyển với tốc độ không đổi. Mỗi lần tôi chơi với gia tốc kế, bạn có thể phân biệt khá rõ ràng giữa "di chuyển" và "đứng yên" bởi vì trong khi bạn di chuyển ít nhất một trục sẽ dao động với các rung động và giật ngẫu nhiên.
LeoR

Bạn nên sử dụng biến thể của trung bình đang chạy. Điều này sẽ cho phép bạn, ví dụ, đặt xe đạp về phía nó và không có nó liên tục kích hoạt vì tăng tốc do trọng lực.
Samuel

Chỉ cần gắn gia tốc kế trên tay lái. Dù sao thì nó cũng gần với đèn LED và tay lái không bao giờ ổn định khi đi.
MSalters

7

Trong khi bạn chỉ định 'xem nếu nó di chuyển' là mục tiêu của bạn. Tôi có thể đề nghị một biện pháp kiểm tra khác nhau nếu xe đạp đang chuyển động. Lượng ghi lại gia tốc tiếng ồn là đáng kinh ngạc - có thể là tình huống của bạn sẽ có sự phân định rõ ràng giữa "sử dụng và di chuyển" và "không sử dụng và vẫn di chuyển (hơi)". Tôi sẽ không mong đợi rằng đó là trường hợp mặc dù.

Điều đáng cân nhắc là nếu chiếc xe đạp được gắn vào / đỗ trong một cấu trúc thường xuyên di chuyển (những chiếc khác gắn hoặc tách xe đạp, xe lửa hoặc phương tiện gần đó, trong nhà gần một máy bơm HVAC điên rồ, trong nhà trên sàn gỗ / nảy khi ai đó đi ngang qua. ..) sau đó đèn của bạn sẽ bật lên bất cứ khi nào xe đạp di chuyển. Đây không thực sự là những gì bạn muốn. Bạn muốn đèn bật sáng khi người lái (bạn) đang di chuyển xe đạp. Cuối cùng, một cảm biến tiệm cận (chỉ bị chặn khi bạn đi xe đạp) hoặc thậm chí một cái gì đó như cảm biến tốc độ / công tắc sậy sẽ hoạt động. Dưới đây là hướng dẫn cho đồng hồ tốc độ xe đạp Arduino sử dụng công tắc sậy: http://www.instructables.com/id/Arduino-Bike-Speedometer/ Phần thưởng của việc này là bạn có được tốc độ đọc và sẽ khá tầm thường khi thêm một bộ kích hoạt cho đèn (với việc tắt trễ trong thời gian khi xe đạp không di chuyển để có đèn / giao thông và tương tự.)


5

Gia tốc kế như những người khác đã đề xuất là khá dễ sử dụng, đặc biệt là trên Arduino với tất cả các thư viện và bảng đột phá có sẵn. Một thứ khác có thể đáng xem là Cảm biến rung Piezo như thế này có sẵn từ Sparkfun với giá 2,95 đô la vào lúc này:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Chỉ cần cẩn thận lưu ý đầu ra điện áp có thể cao đến mức nào, họ đề nghị sử dụng bộ chia điện trở để giảm điện áp và sử dụng chân ADC. Mặc dù tôi không thích sử dụng kẹp diode bên trong trong AVR nếu bạn sử dụng điện trở giới hạn dòng 1K với dòng điện thấp để bắt đầu với tôi không thể thấy bạn có quá nhiều vấn đề khi kết nối với kỹ thuật số đầu vào nếu điều đó cung cấp đủ độ nhạy và sự tăng nhẹ của Vcc sẽ không gây ra các vấn đề khác cho đến khi các kẹp có hiệu lực.

Dù sao, nó có thể là một cảm biến khác sẽ rất thú vị để xem xét. Mặc dù có lẽ sẽ không có vấn đề gì nhiều đối với một Arduino có dòng điện tương đối cao trên bộ điều chỉnh và dự án cụ thể của bạn, chúng có thể gọn gàng cho rất nhiều dự án. Chúng có công suất bằng 0 và có thể được sử dụng để đánh thức một vi điều khiển khỏi giấc ngủ sâu giả sử bạn có đủ độ rung để kích hoạt mức logic cao.


+1 cho khả năng có được điều này đánh thức vi mô!
Seidleroni

4

Một số loại máy ảnh và quang học tốc độ cao có độ phân giải thấp, chụp được nhiều ảnh (ở tốc độ hàng trăm hoặc hàng nghìn khung hình mỗi giây ) trên bề mặt mà nó đang di chuyển và so sánh chúng trong thời gian thực với bộ xử lý được xây dựng có mục đích tích hợp để đo chuyển động. Tốt nhất là tất cả trên một con chip, với giao diện MCU thuận tiện.

Nói cách khác, một cảm biến chuột quang. nhập mô tả hình ảnh ở đây

Thật không may, có vẻ như các bộ phận Avago không còn được phân phối nữa, nhưng bạn có thể hack một con chuột quang, nó sẽ cung cấp cho bạn quang học và đèn LED chiếu sáng (bạn có thể phải sửa đổi quang học để có khoảng cách phù hợp). Nhiều cảm biến xuất hiện từ Pixart ở Đài Loan và các bảng dữ liệu có sẵn (thường không đúng).


2

Rất nhiều trong số những phản hồi này là quá phức tạp và rất có thể sẽ dẫn đến kết quả dương tính giả và / hoặc phủ định sai. Gia tốc kế sẽ tắt nếu xe đạp được di chuyển hoàn toàn và sẽ không bắn nếu bạn di chuyển với tốc độ không đổi. Lấy các cảnh quay quang học của mặt đất là quá trình tốn kém và không đáng tin cậy nếu cảm biến không tuyệt vời. Đo độ rung sẽ phát ra nếu ai đó va vào xe đạp của bạn hoặc nó bị rung theo bất kỳ cách nào.
Có một câu hỏi rất đơn giản bạn phải hỏi để tìm câu trả lời chính xác: Có gì khác biệt giữa người lái đi xe đạp và điều gì khác khi di chuyển nó? Câu trả lời cũng đơn giản không kém: bánh xe quay.
Vì vậy, giải pháp của bạn, sau đó, là sử dụng một cái gì đó đo bánh xe ở trục quay, có lẽ giống như ý tưởng chuột của Spehro, có lẽ.
Điều này sẽ đảm bảo rằng hệ thống của bạn kích hoạt nếu và chỉ khi người lái khiến nó di chuyển.


Tôi sẽ đi thêm một bước nữa và hỏi "làm thế nào tôi có thể biết nếu một người đang sử dụng xe đạp?"
hoosierEE

2

Hoặc bạn có thể cảm nhận khi người lái đi xe đạp, chẳng hạn như:

  • hệ thống treo du lịch (ví dụ: thiết bị chống nhiễu trên phuộc trước)
  • áp suất lốp (khó khăn cho kích thước của lốp xe đạp)
  • khung flex (tốt hơn cho khung thép hơn nhôm hoặc carbon)
  • cảm biến áp suất tại các điểm tiếp xúc (tay cầm, yên xe, bàn đạp; logic HOẶC chúng với nhau)
  • Công tắc chân đế

2

Nếu bạn không quan tâm loại chuyển động nào xảy ra, thì công tắc bóng lăn là giải pháp dễ thực hiện nhất. Nó chỉ cần một đầu vào kỹ thuật số và bộ lọc thông thấp.

Một ví dụ là tín hiệu SQ-SEN-200. Có các biến thể nhỏ hơn và lớn hơn khác của cùng một công nghệ (SMD và thông qua lỗ).


Có một công tắc bóng lăn cần phải có một khái niệm "lên"? Như trong, tôi chọn dự án của mình và đặt nó lộn ngược so với định hướng trước đó, nó đã di chuyển một lần hay nó di chuyển liên tục theo công tắc?
Robert Atkins

Có một vài biến thể của công tắc như vậy, có thể kích hoạt độ nghiêng, rung hoặc rung. Các quả bóng bên trong thành phần cuối cùng đến vị trí nghỉ, do đó, người lập trình phải quyết định phải làm gì với dữ liệu được tạo.
Lior Bilia

0

Để phát hiện ra vật thể đang chuyển động, tôi đề nghị một bộ chuyển đổi quang điện với một con lắc thuộc loại nào đó. Lấy một cái như thế này và xây dựng một "thứ cơ học" di chuyển trong khu vực phát hiện của nó. http://se.farnell.com/sharp/gp1s53vj000f/photointerrupter-compact/dp/9708065

Bạn có thể có thể trục vớt tất cả các bộ phận cần thiết từ một con chuột máy tính bằng nút bánh xe hoặc máy phát hiện chuyển động bóng.


2
Đó là một gia tốc kế cơ học. Máy đo gia tốc MEMS ít tốn kém hơn
Scott Seidman

Wow, các mạch MEMS ngày nay thực sự rẻ.
Dejvid_no1

Chắc chắn rồi. Máy đo gia tốc MEMS 3-chiều với đầu ra kỹ thuật số chạy khoảng 1,50 đô la những ngày này với số lượng khiêm tốn (như 10)
Scott Seidman

2
15 năm trước, tôi đã trả khoảng 1.500 đô la cho gia tốc kế với khả năng 1,50 đô la sẽ mang lại cho tôi ngày hôm nay
Scott Seidman

1
@ScottSeidman Điều đó đúng nhưng gia tốc kế cân bằng lực ngày nay vẫn là một thứ tự cường độ tốt hơn MEMS tốt nhất cho DC tới ~ 100Hz! Đáng buồn thay, chúng là hai đơn đặt hàng lớn hơn đắt tiền.
Phil
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.