כאשר חובבים אלקטרוניים מתחילים לעצב פרויקט כלשהו, גורם הדאגה העיקרי יהיה נושא התאימות בין חומרה לבין תוכנות ה- IDE הזמינות. הומצא סביב שנות האלפיים, ארדואינו היה תשובה לנושאים כאלה. ארדואינו הוא תוצר של מאמץ שהושקעו על ידי קבוצה של בוגרי תואר שני באיטליה ומרצה במכון לעיצוב אינטראקציות באיוברה. מיקרו-בקר זה נקרא על שם המלך האיטלקי מהמאה ה -11 ארדוין מעבריאה. הגורם המכריע להצלחת פלטפורמת המיקרו-בקרה הזו הוא אופי הקוד הפתוח שלה. עם הצלחתו של פרויקט זה, מאוחר יותר תוכננו מוצרים חדשים רבים התואמים לפלטפורמה זו כגון חיישן Arduino.
מהו חיישן ארדואינו?
ארדואינו-חיישן
בגלל אופי הקוד הפתוח, ארדואינו הפך לתופעה עולמית. היא התפתחה כפלטפורמת אב-טיפוס לחובבים, אמנים, מעצבים וחשוב מכך לסטודנטים חדשים בעולם פרויקטים אלקטרוניים.
Arduino מגיע עם מיקרו-בקר ו- IDE תוכנה להעלאת הקוד ללוח החומרה. בראותו את הפופולריות של Arduino בקרב תחביבים הושקו חיישנים רבים התואמים ל- Arduino.
ישנם סוגים שונים של חיישני Arduino הזמינים בשוק. חיישנים אלה עוזרים לארדואינו לתקשר עם הסביבה ולעיצוב יישומים חדשים.
עקרון עבודה
למיקרו-בקרים שהגיעו לפני Arduino אין IDE תוכנה להעלאת קוד לחומרה. היה צריך להשתמש בהתקן חומרה נפרד כדי להעלות את הקוד לחומרה. בשל תכונת גמישות זו, קל לממשק חיישנים עם Arduino.
מכיוון שהמיקרו-בקר כבר מספק תוכנת IDE לתכנות החומרה היחידה הנדרשת לממשק חיישנים אלה עם Arduino הם לוח הלוח וחוטי החיבור.
ניתן לכתוב קוד ב- Arduino IDE ולהעלותו. אספקת חשמל, קרקע, לוח לחם וחוטי חיבור נדרשים להתממשקות.
יישומים של חיישן Arduino
ישנם פרויקטים רבים שתוכננו באמצעות חיישן Arduino ליישומים שונים. אומרים שארדואינו משמש כדי להפוך רעיון חלומי למציאות.
המודול הקולי משמש לזיהוי טווח ללא מגע. הוא עושה שימוש בסונאר לצורך עבודתו. חיישן הימנעות ממכשולים אינפרא אדום מגלה חפצים שנמצאים לפניו ויוצר אות דיגיטלי. משתמשים בו ברובוטים.
מדדי לחות קרקע הם חיישן לחות קרקע. הוא מייצר אות דיגיטלי כאשר הלחות בקרקע עולה מעל ערך סף כלשהו. המפעל להשקיה עצמית אוטומטית תוכנן באמצעות חיישן זה עם Arduino. חיישן מיקרוסקופ משמש לזיהוי הצליל. זה יוצר איתות כאשר עוצמת הצליל שזוהה עולה מעל ערך סף כלשהו.
חיישן לחץ ברומטרי דיגיטלי משמש למדידת הלחץ המוחלט של הסביבה. ניתן למדוד את גובה הרובוט או הקליע באמצעות חיישן זה. לצורך זיהוי אור, משתמשים במודול חיישן הפוטורסיסטור. מערכת תאורת אבטחת לילה משתמשת בחיישן זה עם Arduino. חיישן הטמפרטורה משמש לזיהוי טמפרטורת הסביבה.
כדי לאתר גזים רעילים כמו גפ'מ, i- בוטאן, פרופאן, אלכוהול וכו '... נעשה שימוש בחיישן גז MQ-2. חיישן הגשם משמש לניטור מזג האוויר. כדי לזהות להבה ואת חיישן הלהבה הרגיל נעשה שימוש. חיישן PIR משמש לזיהוי תנועה של בני אדם וחיות מחמד.
חיישן מסך מגע משמש לעיצוב מעגל דימר מגע באמצעות Arduino.
דוגמאות לחיישן Arduino
ישנם סוגים רבים של חיישני Arduino הזמינים כיום. חלקם הם -
- מודול קולי HC- SR04
- חיישן הימנעות מכשול אינפרא אדום
- אדמה מַד לָחוּת מודול איתור
- חיישן לחות קרקע
- חיישן מיקרופון
- חיישן לחץ ברומטרי דיגיטלי
- חיישן פוטורסור
- חיישן תרמי דיגיטלי - חיישן טמפרטורה
- מודול מקודד סיבובי
- חיישן גז MQ-2
- חיישן תנועה SW-420
- חיישן גילוי לחות וגשם
- מודול זמזום פסיבי
- מודול חיישן מהירות
- חיישן זיהוי להבה אינפרא אדום
- מודול ממסר דו-ערוצי 5V
- מודול ספק כוח לחם 3.3V
- HC- SR501 חיישן אינפרא אדום פירואלקטרי
- מודול תאוצה
- חיישן טמפרטורה ולחות DHT11
- משדר / מקלט RF 433MHz
חיישני ארדואינו אלה אפשרו יישום של פרויקטים אלקטרוניים רבים. חלק מהדוגמאות לפרויקטים כאלה הם Suntracker המשתמשים ב- LDR עם Arduino, אזעקת מי גשמים Arduino, רובוט מבוקר מחוות מבוסס תאוצה עם Arduino, חסיד קו מבוסס IR חיישן, אזעקת חישת תנועה מבוססת חיישן IR, אזעקת דלת באמצעות חיישן קולי , מדידת מרחק באמצעות חיישן קולי, מקל עיוור מבוסס חכם מבוסס Arduino, חיישן PIR לבקרת מכשירי חשמל ביתיים באמצעות Arduino וכו '...
ארדואינו היא הבחירה הראשונה עבור סטודנטים ואנשים חדשים בתחום האלקטרוניקה לעצב פרויקט חדש. ניתן להשתמש בחיישני Arduino עם אחרים מיקרו-בקרים גם כן. Arduino IDE מכיל ספריות שונות שימושיות לממשק סוגים שונים של חיישנים. היוצאים מן הכלל היחידים הם החיישנים הדורשים מהירות עיבוד רבה יותר מכפי שארדואינו יכול לספק. כמה חיישנים תוכלו להתממשק בכל פעם על לוח ארדואינו יחיד?
