أحد الأشياء الرائعة في Arduino هو قابلية توسعة النظام الأساسي. تتوفر العشرات من أجهزة الاستشعار المختلفة في السوق ، كل منها يوفر وظيفة فريدة ، مما يسمح لك بتنفيذ جميع أفكار المشروع التي قد تكون لديك.
يعد فهم المستشعرات المختلفة المتاحة وتطبيقاتها في الواقع أحد أهم المجالات التي يمكنك التركيز عليها بصفتك هاويًا في Arduino.
إذا كنت جادًا بشأن هذا الأمر ، فستصادف معظم هذه المستشعرات أثناء إجراء بعض التجارب الأولية الأساسية على أي حال. ولكن من الجيد أن يكون لديك فهم لما يفعلونه بالضبط ، وكيف يمكنك دمجهم للحصول على أفضل النتائج.
مفاهيم أساسية
لوحة Arduino في حد ذاتها ليست مفيدة للغاية. يمكنك تحميل برامج صغيرة عليه وجعلها تؤدي العمليات الأساسية ، ولكن الأجهزة محدودة جدًا لأي منها استخدامات حسابية حقيقية (على الأقل مقارنة بالعروض البديلة في السوق ، مثل نماذج Raspberry الأرخص ثمناً بي).
تكمن القوة الحقيقية للمنصة في المستشعرات المختلفة والوحدات النمطية الأخرى التي يمكنك توصيلها باللوحة الأساسية. باستخدام عدد قليل من أسلاك العبور وبعض أسطر التعليمات البرمجية ، يمكنك الحصول على إعداد أساسي يتتبع خاصية معينة ويخرج البيانات ذات الصلة من خلال Arduino الخاص بك.
تأتي المستشعرات بأشكال وأحجام مختلفة ، ويهدف البعض إلى دمجها مع البعض الآخر للحصول على تأثير كامل. يمكن استخدام معظمها بمفردها - وفي بعض الحالات ، قد تتمكن حتى من توصيلها في دوائر قائمة بذاتها ، دون الحاجة إلى وحدة تحكم Arduino.
متعلق ب: مشاريع اردوينو كبيرة للمبتدئين
وأوضح أجهزة الاستشعار الشعبية
دعنا نلقي نظرة على بعض أكثر أجهزة الاستشعار شيوعًا التي ستصادفك ، ونرى كيف تعمل تحت الغطاء.
مستشعر الضوء
يمكن استخدام مستشعر الضوء ، كما يوحي الاسم ، لاكتشاف التغيرات في مستوى الإضاءة المحيطة. يمكن أن يكون هذا مفيدًا للتحكم في الإضاءة في بيئات مختلفة. على سبيل المثال ، إطفاء أضواء منزلك عندما يحل الظلام بالخارج ، أو تعديل شدة مصابيح التدفئة عند زراعة النباتات.
يتم تنفيذ معظم مستشعرات ضوء Arduino من خلال مستشعر الضوء الأساسي LDR (النطاق الديناميكي المنخفض) ، مما يمنحهم حساسية أقل مقارنة بالوحدات الأكثر تقدمًا مثل الثنائيات الضوئية و المقاومات. ومع ذلك ، يجب أن يوفر مستشعر الضوء الأساسي LDR حساسية كافية لمعظم مشاريع الهوايات.
جهاز استشعار درجة الحرارة
عادةً ما يتم تنفيذ مستشعرات درجة الحرارة إما باستخدام الثرمستور NTC (معامل درجة الحرارة السلبية) أو PCT (معامل درجة الحرارة الإيجابية).
الاختلاف الوحيد من منظور المستخدم هو كيفية تفسير قيم المخرجات. قد تحتوي بعض المستشعرات على محول داخلي يتعامل مع هذا الجزء نيابة عنك ، في محاولة لتوحيد إخراج معظم أجهزة استشعار درجة الحرارة في السوق.
جهاز استشعار الرطوبة
غالبًا ما يتم العثور على مستشعرات الرطوبة مدمجة في مستشعرات درجة الحرارة ، مع توفير الاثنين كوحدة مقترنة. يمكن العثور عليها كأجهزة قائمة بذاتها أيضًا. معظم مستشعرات الرطوبة في Arduino سعوية ، مما يعني أنها تقيس تغيرات الرطوبة من خلال شريط رفيع من مادة يغير سعتها بالنسبة إلى الرطوبة المحيطة.
مستشعر الحركة
اسم مستشعر الحركة مضلل إلى حد ما. لا يكتشفون في الواقع أي حركة ، بل يكتشفون تغيرات في مستويات الأشعة تحت الحمراء المحيطة.
تنبعث الأشعة تحت الحمراء عمليًا من كل شيء وكل شخص ، ويكون البشر "ساخنين" بشكل خاص في هذا الصدد نظرًا لارتفاع درجة حرارة أجسامهم مقارنة بالبيئة. وبسبب هذا ، عندما يسير الإنسان في نطاق مستشعر الحركة ، يتم الكشف عن وجوده - لكن المستشعر لم يقيس أبدًا أي حركة فعلية في المقام الأول.
مستشعر القرب
تعتمد معظم مستشعرات القرب في Arduino على تصميم الأشعة تحت الحمراء الكلاسيكي. يُصدر المستشعر حزمًا من ضوء الأشعة تحت الحمراء الموجهة للأمام مباشرة ، والتي تنعكس بعد ذلك عن أي أسطح تصطدم بها.
يكتشف المستشعر الحزم المرتدة ويقيس الفرق في الوقت بين إرسال حزمة واستقبالها مرة أخرى. بهذه الطريقة ، يمكنه تقدير المسافة التي قطعتها الحزم بدقة كبيرة ودون استهلاك الكثير من الطاقة.
مقياس التسارع
تُستخدم مقاييس التسارع لقياس التغيرات في التسارع ، والتي يمكن استخدامها لتحديد التغيرات في الموضع والسرعة. عادة ما يتم إدراكها بواسطة بلورة صغيرة بجوار جسم كتلة معينة ، متصلة بنابض خفيف الوزن حساس للغاية.
تؤدي أي حركة في الإعداد بأكمله إلى تحول الكتلة ، مما يؤدي إلى الضغط على البلورة. يمكن للبلورة بعد ذلك تحويل التغييرات في الضغط إلى إشارات كهربائية ، مما يشير إلى مقدار التسارع الذي يتم تطبيقه حاليًا على الجسم.
متعلق ب: ما هو اردوينو؟ ماذا يمكنك ان تفعل به؟ شرح
متى يكون الإصدار الأكثر تكلفة منطقيًا؟
بعض أجهزة الاستشعار لها نظائر أكثر تكلفة. بالنسبة لمشروع DIY بسيط ، يجب أن تكون على ما يرام مع إصدار أرخص من كل جهاز استشعار تحتاجه. هذا صحيح بشكل خاص خلال مرحلة النماذج الأولية ، حيث عادة ما تخترق كل شيء مع أسلاك التوصيل ولا تهتم حقًا بتحسين المساحة أو استهلاك الطاقة.
ولكن مع اقترابك من إكمال مشروعك ، قد ترغب في النظر في أجهزة استشعار أكثر تقدمًا ودائمة. قد تجعل بعض هذه الأجهزة جهازك أكثر كفاءة في استخدام الطاقة (مما قد يُحدث فرقًا كبيرًا في الإعدادات التي تعمل بالبطارية) ، بينما يمكن للآخرين زيادة مستوى دقة القياسات التي تحصل عليها.
إحدى المشكلات التي قد تواجهها عند التبديل من أجهزة استشعار أقل إلى أكثر تكلفة هي أنها قد تبطل معايرات جهازك الأولية. إذا أجريت جميع المعايرات على مستشعر أقل دقة ، فقد تضطر إلى ضبط أشياء معينة عند التبديل إلى إصدارات أكثر تقدمًا. في هذه الحالة ، قد يكون من الأفضل البدء بالمستشعر الأكثر دقة في المقام الأول.
أشياء يجب وضعها في الاعتبار حول مشاريع DIY
في بعض الأحيان يمكنك تنفيذ المستشعرات الخاصة بك بالأجزاء الصحيحة. ولكن عليك أن تتذكر أن نسبة من السعر الذي تدفعه مقابل سعر مسبق الصنع تذهب إلى أكثر من مجرد المواد الأساسية وجهود البناء.
أنت تستثمر أيضًا في شيء تم اختباره ومعايرته بدقة ، وستعرف أنه يمكنك الاعتماد على القياسات التي يوفرها (ضمن نطاق معين من الدقة). على الرغم من أنك قد تكون قادرًا على ضمان نفس الشيء لنظرائك ، إلا أن الأمر قد يستغرق الكثير من الوقت والجهد للوصول بهم إلى هذه النقطة.
اصنع موسيقى باستخدام Arduino الخاص بك عن طريق ربطه بأحد أدوات MIDI التي تصنعها بنفسك.
اقرأ التالي
- شرح التكنولوجيا
- افعلها بنفسك
ستيفان كاتب لديه شغف بالجديد. تخرج في الأصل كمهندس جيولوجي ، لكنه قرر متابعة الكتابة المستقلة بدلاً من ذلك.
اشترك في نشرتنا الإخبارية
انضم إلى النشرة الإخبارية لدينا للحصول على نصائح تقنية ومراجعات وكتب إلكترونية مجانية وصفقات حصرية!
انقر هنا للاشتراك
