Force sensor حساس القوة September 20, 2017 – Posted in: Arduino, Learn arduino, Products – Tags: force, sensor, القوة, حساس القوة, مجس
في هذا الفيديو سوف نتعرف على حساس القوة Force Sensor و طريقة توصيله و قرأته عن طريق الاردوينو.
القطع المستخدمة
سوف نحتاج في هذا الفيديو الى:
قبل أن نبدأ بالتجربة سوف نتحدث قليلا عن
مجس القوة fsR
مجس القوة عبارة عن مقاومة متغيرة, تتغير قيمة هذه المقاومة حسب درجة الضغط عليها. وهو أحد الحساسات التماثلية ANALOGE و الذي يمكننا من معرفة مقدار الضغط المتولد على وحدة مساحة .
وحتى نستطيع ان نقرأ قيم هذا التغير عن طريق المنافذ التماثلية يجب ان يكون التغير الداخل على المنافذ التماثلية هو فولتية متغيرة وليس مقاومة, وحتى نستطيع قراءة هذا النوع من الحساسات يجب ان نستخدم تقنية تسمى مقسم الجهد VOLTAGE DIVIDER, لو فرضنا انه لدينا مصدر جهد VCC و كان لدينا مقاومتين R1, R2 فإن تم توصيل المقاومتين على التوالي كما في الصورة التالية
فأن مقدار الفولتية على المقاومة R2 تعطى بالقانون :
و مقدار الفولتية على المقاومة R1 يساوي :
وهذا القانون من القوانين المهمة في الدوائر الكهربائية حيث من خلاله نستطيع إنتاج جهد اقل من مصدر الجهد لدينا بتغير قيمة المقاومات, ولكن في حالتنا هذه سنستخدمه لقراءة مقدار الفولتية على حساس القوة .
وفي هذه الحالة سوف تكون R2 عبارة عن مجس القوة و R1 هي مقاومة ثابتة, فعندما نضغط على حساس القوة سوف تتغير مقاومته و من ثم تتغير قيمة الفولتية بطريقة متساوية لتغير المقاومة وبهذا الطريقة نستطيع قراءة هذا النزع من المجسات التي تعتمد على تغير المقاومة.
طريقة التوصيل
اولا سوف نوصل اليد الى منفذ رقم 9 ثم نوصل احد اطراف المجس مع المنفذ الأرضي و الطرف الأخر للمجس مع احد أطراف مقاومة 10K و منفذ a0 للاردوينو و الطرف الأخر للمقاومة مع منفذ ال5 فولت كما في الصورة التالية.
اما الكود فهو بسيط فسوف نقوم بطباعة قيمة التغير في المقامة عبر Serial monitor و تغير شدة إضاءة الليد بتغير الضغط على المجس.
فسوف نقوم بإعطاء منفذ 9 و a0 أسماء ثم في دالة SETUP سوف نعرف منفذ 9 كمخرج و نقوم بتعريف السيريل منتور, اما في LOOP سوف نقوم بقراءة منفذ a0 عن طريق امر ANALOGREADS وتخزينه في متغير sensorvalue ثم سنحول هذه القيمة ال 255 عبر امر map وطباعتها عبر السيريل منتور و ارسالها الى ledpin عبر امر analogwirte واخر امر تأخير بقيمة 0.1 ثانية.
الكود كامل:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
int ledPin = 9; int sensorPin = A0; int value; void setup(){ pinMode(ledPin, OUTPUT); } void loop(){ value = analogRead(sensorPin); value = map(value, 1023, 0, 0, 255); analogWrite(ledPin, value); delay(100); } |
وكمان هذا الكود حتى لاظهار القيم بالأغرام
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 |
const int FSR_PIN = A0; // Pin connected to FSR/resistor divider // Measure the voltage at 5V and resistance of your 3.3k resistor, and enter // their value's below: const float VCC = 4.98; // Measured voltage of Ardunio 5V line const float R_DIV = 3230.0; // Measured resistance of 3.3k resistor void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(FSR_PIN, INPUT); } void loop() { int fsrADC = analogRead(FSR_PIN); // If the FSR has no pressure, the resistance will be // near infinite. So the voltage should be near 0. if (fsrADC != 0) // If the analog reading is non-zero { // Use ADC reading to calculate voltage: float fsrV = fsrADC * VCC / 1023.0; // Use voltage and static resistor value to // calculate FSR resistance: float fsrR = R_DIV * (VCC / fsrV - 1.0); Serial.println("Resistance: " + String(fsrR) + " ohms"); // Guesstimate force based on slopes in figure 3 of // FSR datasheet: float force; float fsrG = 1.0 / fsrR; // Calculate conductance // Break parabolic curve down into two linear slopes: if (fsrR <= 600) force = (fsrG - 0.00075) / 0.00000032639; else force = fsrG / 0.000000642857; Serial.println("Force: " + String(force) + " g"); Serial.println(); delay(500); } else { // No pressure detected } } |
هذا الحساس و بالرغم من بساطته إلا أن له تطبيقات كثيرة في مجال الألعاب , الأجهزة الموسيقية , المعدات الطبية , و غيرها الكثير .