مستشعرات قرب الأشعة تحت الحمراء الرخيصة لروبوتات الأردوينو: 6 خطوات (بالصور)

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:54

مستشعرات القرب بالأشعة تحت الحمراء هذه صغيرة وسهلة الصنع ورخيصة جدًا! إنها تعمل بشكل رائع على الروبوتات ، ومتابعة الخط ، واستشعار الحواف ، واستشعار الحد الأدنى من المسافة. كما أنها غير مكلفة للغاية!

الخطوة 1: الشرح: كيف تعمل

في حالة عدم معرفتك ، سأستعرض بإيجاز كيفية عمل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء. إذا كنت تعلم ، فلا تتردد في تخطي هذه الخطوة.

تحتوي مستشعرات القرب بالأشعة تحت الحمراء على مكونين ، باعث وجهاز استقبال. الباعث هو في الأساس ضوء صغير ينبعث من الأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية لا يمكننا رؤيتها. ومع ذلك ، يمكن للمستقبل ، من خلال قياس قوة الضوء المنعكس ، معرفة ما إذا كان هناك شيء ما أم لا ، وقياس مسافات صغيرة ، ومعرفة ما إذا كان السطح أسود أو أبيض.

تعمل هذه بشكل رائع في معظم الحالات ، ولكنها ستقصر في بعض الحالات ، مثل عند استشعار المسافة إلى الأسطح غير العاكسة ، مثل الورق الأسود.

هذا هو نفس المبدأ الأساسي للعديد من مستشعرات القرب ، على الرغم من أن أجهزة الاستشعار المختلفة تستخدم أنواعًا مختلفة من موجات الطاقة. تستخدم مستشعرات الموجات فوق الصوتية الصوت ، وتستخدم مستشعرات LIDAR أشعة الليزر ، ويستخدم الرادار موجات الراديو.

الخطوة الثانية: المستلزمات: الأجزاء والأدوات

فيما يلي قائمة بالأجزاء والمواد التي ستحتاجها:

(روابط الأجزاء موجودة على موقع eBay)

• مستشعرات الأشعة تحت الحمراء TCRT5000L (هذا الرابط يكفي لـ 10 أجهزة استشعار)
• أسلاك توصيل من DuPont من الإناث إلى الإناث (إجمالي 40 سلكًا ، يتبقى الكثير من الأسلاك عند الانتهاء)

أدوات:

• مكواة لحام برأس جيد (مكواة 7 دولارات استخدمت العديد منها ، إنها تعمل جيدًا حقًا)
• جندى (الحديد المرتبط يأتي مع بعض)
• شيء ما لتثبيت المستشعرات في مكانها أثناء اللحام (أستخدم شريطًا لاصقًا ، لكن شيء يد المساعدة سيعمل بشكل أفضل)
• قواطع / قواطع للأسلاك

تبلغ تكلفة الأجزاء الإجمالية 2.22 دولارًا ، وسيكون لديك ما يكفي لـ 10 أجهزة استشعار ، بالإضافة إلى الأسلاك المتبقية.

يجب أن أشير إلى أن الشحن على الأجزاء المرتبطة هو اقتصاد من الصين ، لذلك سيستغرق الأمر شهرًا على الأقل للوصول إليك. يمكنك العثور على قوائم أمريكية بشحن سريع ، لكنها ستكون أغلى ثمناً قليلاً.

الخطوة 3: الأسلاك: القص ، الشريط ، القصدير

لنبدأ في تحضير الأسلاك.

1. افصل 3 أسلاك لكل مستشعرين تنوي صنعهما
2. قطع الأسلاك الخاصة بك إلى النصف
3. قم بإزالة حوالي 5 مللي متر أو 1/4 بوصة من العزل من الأطراف
4. قم بتغليف مكواة اللحام الخاصة بك بقليل من اللحام ، ثم قم بقصدير السلك عن طريق تثبيت الأسلاك فوق اللحام ، وتطبيق مكواة اللحام في الأعلى.

ملاحظة للتعليب: إنه يعمل بشكل أفضل عند وضع المكواة على الأسلاك ، ثم الأسلاك على اللحام ، مقابل الحديد على اللحام. هذا يضمن نقل الحرارة بشكل صحيح إلى السلك ، وبالتالي ضمان أن فتائل اللحام تلتصق بالأسلاك بشكل صحيح.

الخطوة 4: أجهزة الاستشعار: تحضير العملاء المحتملين

سنعمل الآن على تجهيز المستشعرات. يمكنك ترك العملاء المتوقعين لفترة طويلة إذا أردت ، لكن هذا ليس ضروريًا.

1. قطع الخيوط بحيث يكون هناك حوالي 5 مم أو 1/4 بوصة مكشوفة من جسم المستشعر البلاستيكي
2. قم بثني الرصاص GND من Blue IR LED بحيث يلامس رصاص GND في مؤشر LED لجهاز الاستقبال الأسود.
3. قم بتأمين المستشعرات بطريقة ما ، ثم قم بتوصيل خيوط GND معًا.
4. في هذه المرحلة ، يمكنك إضافة المزيد من اللحام إلى العملاء المتوقعين الذين لا يزالون مكشوفين ، لتسهيل توصيل الأسلاك لاحقًا.

تأكد من حصولك على الاتجاه والدبابيس بشكل صحيح ، وإلا فلن يعمل المستشعر.

الخطوة 5: الأسلاك: قم بتوصيلها

دعنا نضيف بعض الأسلاك حتى نتمكن من توصيلها بلوح توصيل!

1. افصل طرفي السلك بحيث يكون هناك 2.5 سم أو 1 بوصة مجانًا لكل سلك
2. ابدأ في لحام الأسلاك ، واحدًا تلو الآخر ، لكل طرف على جانب واحد. من شأن يد المساعدة أن تجعل هذا الجزء أسهل أيضًا ، لكنني رخيص جدًا لدفع ثمن هذه الكماليات.
3. بمجرد الانتهاء ، اقلب المستشعرات وافعل الجانب الآخر.

ملاحظة: نظرًا لأن أسلاك DuPont ملونة بشكل عشوائي ، فليس من السهل الالتزام باتفاقية الألوان ، لذلك أوصي فقط بإبقائها متسقة بين أزواج المستشعرات. عادةً ما أحاول القيام بها بالترتيب ، باستخدام GND ، و Sense ، ثم + 5V ، مع أن يكون لون النهاية الأكثر قتامة هو GND.