Chạm vào người

Có cách nào để phát hiện da chạm hoặc không chạm vào giữa hai người không? Có thể sử dụng cảm biến điện dung hoặc bất kỳ phương pháp nào khác? Nó không cần nhận ra cử chỉ, chỉ có hoặc không chạm vào.

Các ràng buộc là:

• Hai người trong lớp. (Mỗi người có thể mang theo cảm biến. Nếu chỉ cần một người thì tốt hơn).
• Cử chỉ của họ là theo cách tự do. (cả đứng, cả ngồi, một đứng, hoặc bất kỳ cử chỉ).
• Kích thước của cảm biến không được lớn hơn hộp cơm trưa.
• Tổng giá của các thành phần cảm biến phải dưới 100 đô la.
• Cảm biến phải được cung cấp năng lượng bằng pin.
• Đầu ra cảm biến có thể chỉ có đèn LED. Đèn sẽ sáng nếu chạm vào được phát hiện.

Tôi đã đọc Touche cho Arduino: Cảm biến cảm ứng nâng cao . Phương pháp này có thể được tùy chỉnh để phát hiện người này không?

Trong trường hợp bất cứ ai đến tìm, tôi đã xây dựng một cái gì đó gần đây đã làm chính xác điều này.

Tôi đã xây dựng ba phiên bản, tất cả đều hoạt động, nhưng có các ràng buộc khác nhau về những gì bạn đang kết nối với mọi người.

1) Phiên bản thụ động Một người có một sợi dây gắn liền với chúng. Điều này được gắn trực tiếp vào pin analog của arduino.

Nếu bạn liên tục đọc từ chân analog của arduino, bạn sẽ nhận được một giá trị khá ngẫu nhiên (về cơ bản người đó là một ăng ten lớn). Tuy nhiên, số lượng giá trị này thay đổi là không đổi. Vì vậy, tôi làm analogRead 20 lần, tính toán phương sai (bạn biết đấy, cách rõ ràng, sử dụng toán học của bạn). Điều này không thay đổi trong khi ai đó không chạm vào bất cứ ai khác.

Khoảnh khắc họ chạm vào người khác, ăng-ten là một trong những lớn hơn rất nhiều, và phương sai tăng mạnh.

2) Phiên bản bán hoạt động

Cả hai người đều có dây nối với họ, người 1 là từ pin analog của arduino, người 2 từ mặt đất của arduino. Phương sai của một analogRead được lấy mẫu nhiều lần. Nếu mọi người không chạm vào, giá trị sẽ thay đổi xung quanh, như trước đây và phương sai cao được hiển thị. Khi mọi người chạm vào, mạch được nối đất và giá trị giảm xuống 0.

3) Phiên bản hoạt động

Cả hai người đều có dây nối với họ, người 1 từ chân analog của arduino, người 2 từ pin đầu ra kỹ thuật số. Trên chân đầu ra kỹ thuật số, tôi xuất ra một sóng vuông, đồng bộ với các phép đo của tôi về chân analog. Bằng cách này, khi mọi người chạm vào, phương sai rất cao (vì nó đang ghi 0 ... 1024 ... 0 ... 1024.) Tôi sử dụng điện trở pullup để tạo ra sóng vuông, để hạn chế dòng điện, không biết nếu nó thực sự thay đổi nhiều, nhưng tôi cảm thấy thoải mái hơn khi đưa nó qua cơ thể của người đó với nó.

Do tín hiệu hoạt động đang được sử dụng, giá trị phương sai trên và dưới khá không đổi, vì vậy phiên bản này theo tôi là chính xác nhất.

Vòng lặp đo trông giống như thế này:

for(int n=0;n<20;n+=2)
{
    pinMode(outpin,INPUT);
    digitalWrite(outpin,HIGH); // square wave HIGH (through pull up resistor)
    delay(2); // let things settle + don't run analogReads too close together
    dataVal[n] = analogRead(inPin);
    pinMode(outpin,OUTPUT);
    digitalWrite(outpin,LOW);//square wave LOW (as output)    
    delay(2); // let things settle + don't run analogReads too close together
    dataVal[n+1] = analogRead(inPin);
}
// calculate variance of the data values here

Kiểm tra điện trở. 60MΩ hoặc ít hơn là chạm.

Chỉ cần suy nghĩ về một giải pháp thô bạo, tôi sẽ thử một cái gì đó như phép ghi thể tích trở kháng da trên hai người. Vượt qua một sóng hình sin amp thấp trong phạm vi kHz trên một người. Khi bạn có thể phát hiện nó ở người thứ hai, có liên hệ. Rất nhiều cảnh báo và trở ngại để có được chức năng này. Mạch phát hiện sẽ điều khiển đèn LED của bạn, nhưng điều đó đơn giản so với lý thuyết vận hành.

Mâu thuẫn này tại MIT đo điện dung của con người.

Nó đề cập đến:

điện dung của một người phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả tư thế, vị trí tương đối của nó và sự gần gũi của nó với những thứ dẫn điện khác.

Vì vậy, bạn sẽ đo điện dung danh nghĩa của một người và sau đó phát hiện ra sự thay đổi khi một người khác (vật dẫn điện) tiếp xúc với người đầu tiên. Bạn sẽ cần phải mô tả những thay đổi về điện dung của hai người chạm vào cũng như một người thay đổi tư thế hoặc chạm vào một tấm kim loại hoặc làm một cái gì đó khác có thể thay đổi điện dung của họ. Sau đó xác định xem bạn có thể cho biết sự khác biệt giữa các sự kiện khác nhau.

Bài báo viết:

người cao và / hoặc nặng có điện dung lớn hơn.

Vì vậy, tôi sẽ tưởng tượng rằng hai người có kích thước bằng nhau chạm vào sẽ gấp đôi điện dung đo được.

Màn hình cụ thể đó lớn hơn nhiều so với hộp cơm trưa. Nhưng vì mục đích của nó là hiển thị các hoạt động bên trong, tôi chắc chắn có thể làm được nhiều việc để thu nhỏ nó. Họ đưa ra một mô tả hay về bộ máy nhưng thật đáng buồn là tôi không thể tìm thấy sơ đồ nào.

Khi người dùng chạm vào đầu vào điện kế, điện tích mà người đó mang theo được chia sẻ với một tụ điện 0,06 mF. Điện áp phát triển trên tụ điện này được đo bằng vôn kế có điện trở cao, sử dụng op-amp có điện trở đầu vào lớn hơn 100.000 MW, dẫn đến hằng số thời gian khoảng hai giờ. Đối với mục đích của màn hình này, mức tăng đã được đặt thành một, sao cho số đọc trên vôn kế kỹ thuật số bằng với điện áp trên tụ 0,06 mF. Nói cách khác, điện dung của người dùng nhân với 600 volt bằng 0,06 microfarad nhân với số đọc của vôn kế kỹ thuật số; đọc đồng hồ kỹ thuật số, tính bằng millivolts, bằng với điện dung của người dùng, trong picofarads.

Màn hình sử dụng nguồn cung cấp điện áp thấp có thể điều chỉnh (từ 1 đến 12 volt ở mức tối đa 1,5 ampe), cung cấp năng lượng cho một bộ phát phát được kết nối với sơ cấp của máy biến áp được tạo bởi tám vòng trên một cuộn cảm lõi ferrite 5 mH. Phần thứ cấp của máy biến áp được điều chỉnh đến khoảng 220 kHz bởi một bộ chia điện dung cung cấp phản hồi tích cực cho cơ sở bóng bán dẫn. Bộ nhân đôi điện áp nửa sóng sau đó mang lại đầu ra DC giữa 100 volt và 1200 volt ở mức dưới một milliampere. Một vôn kế tương tự cho biết điện áp đầu ra trên tấm sạc (khoảng 600 volt), trong khi một đồng hồ analog thứ hai, được kết nối nối tiếp với tấm sạc, hoạt động như một đồng hồ đo dòng điện và như một điện trở giới hạn. Bằng cách chạm vào công tắc nối đất và tấm sạc đồng thời, cả hai mét sẽ đọc giống nhau, với một sự khác biệt nhỏ bắt nguồn từ điện trở khác không của người dùng. Công tắc nối đất cũng phục vụ để kích hoạt rơle làm cạn tụ 0,06 mF ở đầu vào điện kế, do đó đặt lại đồng hồ về 0.