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超低成本自制 FLEX 传感器

发布时间:2022-04-28
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超低成本自制 FLEX 传感器

发布时间:2022-04-28
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大家好,在这个教程中,您将学习如何在家中几乎不花钱制作 FLEX 传感器。这类传感器在市场上的成本很高,从 60到200元不等。

它们在行业层面上很有用,但对于在家制作 DIY 技术项目来说,成本太高了。因此,我为您带来了传感器的替代解决方案,我将向您展示如何在家中轻松构建一个。

第 1 步:故事、研究和工作

1.1 弯曲传感器

弯曲传感器或弯曲传感器是测量偏转或弯曲量的传感器。它也被称为灵活电位器。它根据电阻原理工作,并根据电阻的变化给出各种值。

它的工作非常简单。由于传感器中存在的导电颗粒之间的距离非常短,因此它在保持笔直时具有低电阻。当它弯曲时,颗粒之间的距离会增加,从而导致更高的电阻和更低的电流通过传感器。

这样我们就可以很容易地使用像 Arduino 这样的微控制器板,因为我们需要做的就是使用传感器作为输入,我们将得到一个介于 0 和 1023 之间的值,其中 0 表示笔直,1023 表示弯曲.

有关 flex 的更多信息,传感器从 Sparkfun 电子产品中阅读此 pdf!

1.2 入侵传感器:

现在我们将在这里做的是我们将用铅笔完全遮蔽的纸替换内部的电阻碳元素。铅笔芯导电,我们将利用它来发挥我们的优势。

对于传感器的主要导电板,我们将使用两条锡箔/铝箔,因为它们的导电性非常好,而且我们将再次使用这些在每个家庭中都可以找到的易于使用的材料,这对我们有利。

传感器将有两个终端,我们可以很容易地将它连接到 Arduino 板。柔性传感器具有广泛的应用:

  • 汽车控制
  • 医疗设备
  • 工业控制
  • 电脑周边
  • 健身产品
  • 乐器
  • 测量设备
  • 虚拟现实游戏
  • 消费产品
  • 物理治疗等

这一切都是关于一个简单的柔性传感器,以及我们将如何破解传感器以满足我们的需求,并使用易于访问和低成本的材料大幅降低成本!

现在,让我们继续收集所需的材料,真正开始构建它!

第 2 步:收集所需的东西

2.1 所需材料:

  • 2 x 纸板条(10 厘米 x 1.5 厘米)
  • 1 x 纸条 (10cm x 1.5cm)
  • 2 x 锡箔/铝箔条 (9cm x 1cm)
  • 一些胶水
  • 铅笔
  • 2 x 小跳线

2.2 工具(可选):

  • 热胶枪

收集上面的东西,然后继续下一步!

第 3 步:将锡箔条粘贴到纸板条上

这是一个非常简单的步骤。您在这里需要做的只是将两条锡纸条粘贴到您之前剪下的两条纸板条上。您可以使用任何类型的胶水将锡箔条粘在纸板条上。

确保锡纸条相对于纸板条居中,并且不会伸出条的边缘。这有一个非常重要的原因,您稍后会看到!

您甚至可以使用上面的图像来跟随。现在继续下一步!

第 4 步:为纸条着色

这一步也很容易。我重复这个声明的原因是这个项目确实很容易制作,任何人都可以在没有任何技术经验的情况下完成它。现在来到这一步,我们只需要在两边遮住我们之前采取的纸条。您可以使用任何类型的铅笔。

只要确保你把纸条遮得很暗。我敢肯定,在你到处都用黑色碳打印完成后,会变得一团糟,但我想这没关系:)

事不宜迟,让我们继续前进!

第 5 步:将线端连接到条带

现在我们需要做的是我们需要“创建”传感器终端,使用这些终端传感器实际上能够与其他电子元件进行交互。我们只需要两根电线。我拿了两根母头跳线并在母线接头附近切断它们,以便稍后我们可以将两根跳线插入传感器端子。

您也可以根据需要使用任何普通的导线。现在我们只需要将这些线端粘贴到我们之前准备的每个卡片箔条上。您可以像我一样使用热胶,也可以使用一些胶带来完成任务。

只需确保将电线末端正确地压在锡箔上,因为如果没有适当的传导,它将无法正常工作。

继续下一步!

第 6 步:堆叠材料

现在我们只需要将之前制作的单个组件组合在一起。堆叠将按以下顺序:

  • 任何卡片箔条
  • 阴影纸
  • 任何卡片箔条

但是,请确保卡片箔条朝内。现在只需使用一些热胶或胶带确保两端连接在一起,这样传感器就可以牢固地固定在一起并且不会散开。

第 7 步:最终外观

这就是构建这个DIY Flex 传感器的过程。确保在完成制作后将其弯曲几次,然后查看热胶是否停留在应有的位置,因为有时可能会发生弯曲传感器时热胶可能会撕裂的情况。

正如您在上面的图片中看到的,我们的传感器非常整洁。如果你有艺术的天赋,你也可以去定制美化它

现在是最后一部分的时候了。测试

第 8 步:构建测试电路

现在我们需要测试传感器,看看它是否真的值得制造。我们需要一个 Arduino 板和一个 LED 来测试我们的柔性传感器。我们还需要一个 22kΩ 电阻。如果我们使用面包板会更好,因为这将使电路构建过程变得简单快捷。

我附上了所有必需的资源,如原理图和代码,它们将帮助您测试自己的柔性传感器并查看它是否有效。

只需按照电路图使用我的代码或自己编写并希望它有效。

代码:

 
  ////////////////////////////////////////////////////////
  //                 DIY Flex Sensor                    //             
 //              By Aarav Garg - Tech Nuttiez          //
////////////////////////////////////////////////////////

//defining led and flex sensor pins
#define led_pin 9
#define flex_pin A0

//variables for flex sensor readings and led brightness output
int flex_reading;
int led_brightness;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600); //setup serial monitor 
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  
  flex_reading = analogRead(A0);
  Serial.println(flex_reading);
  
  led_brightness = map(flex_reading, 0, 300, 0, 1023);
  analogWrite(9, led_brightness);
  
  delay(200);
}<br>

FlexSensor_TechNuttiez.ino (点击下载

最后,如果您的传感器不起作用,请尝试执行以下一些操作作为故障排除措施:

  • 尝试使用质量更好的锡纸
  • 确保电线末端牢固地压在条带上,您甚至可以进行小型传导测试来测试它们。
  • 确保两个箔条不相互接触。
  • 确保您已将纸张用铅笔涂得很暗。

* 以上内容翻译自网络,原作者:Aarav G ,如涉及侵权,可联系删除。

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