Khi một người yêu thích điện tử bắt đầu thiết kế bất kỳ dự án nào, yếu tố quan tâm chính sẽ là vấn đề tương thích giữa phần cứng và IDE phần mềm có sẵn. Được phát minh vào khoảng những năm 2000, Arduino được coi là câu trả lời cho những vấn đề như vậy. Arduino là sản phẩm nỗ lực của một nhóm sinh viên sau đại học người Ý và một giảng viên tại viện thiết kế tương tác ở Ivrea. Bộ vi điều khiển này được đặt theo tên của vị vua Ý thế kỷ 11 Arduin của Ivrea. Yếu tố quan trọng trong sự thành công của nền tảng vi điều khiển này là bản chất Mã nguồn mở của nó. Với thành công của dự án này, sau này nhiều sản phẩm mới được thiết kế tương thích với nền tảng này như cảm biến Arduino.
Cảm biến Arduino là gì?
Arduino-Sensor
Vì bản chất mã nguồn mở của nó, Arduino đã trở thành một hiện tượng toàn cầu. Nó phát triển như một nền tảng tạo mẫu cho những người có sở thích, nghệ sĩ, nhà thiết kế và quan trọng hơn là cho những sinh viên mới làm quen với thế giới của các dự án điện tử.
Arduino đi kèm với một bộ vi điều khiển và một IDE phần mềm để tải mã lên bảng phần cứng. Nhận thấy sự phổ biến của Arduino đối với những người có sở thích, nhiều cảm biến tương thích với Arduino đã được đưa ra.
Có nhiều loại cảm biến Arduino khác nhau có sẵn trên thị trường. Các cảm biến này giúp Arduino tương tác với môi trường xung quanh và thiết kế các ứng dụng mới.
Nguyên tắc làm việc
Các bộ vi điều khiển trước Arduino không có IDE phần mềm để tải mã lên phần cứng. Người ta phải sử dụng một thiết bị phần cứng riêng biệt để tải mã vào phần cứng. Do tính năng linh hoạt này, có thể dễ dàng giao tiếp cảm biến với Arduino.
Vì bộ vi điều khiển đã cung cấp IDE phần mềm để lập trình nên phần cứng duy nhất cần thiết để giao tiếp các cảm biến này với Arduino là Breadboard và dây kết nối.
Mã có thể được viết bằng Arduino IDE và tải lên. Cần có nguồn điện, nối đất, breadboard và dây kết nối để giao tiếp.
Các ứng dụng của cảm biến Arduino
Có rất nhiều dự án được thiết kế sử dụng cảm biến Arduino cho các ứng dụng khác nhau. Arduino được cho là được sử dụng để biến một ý tưởng trong mơ thành hiện thực.
Mô-đun siêu âm được sử dụng để phát hiện phạm vi không tiếp xúc. Nó sử dụng sonar để làm việc. IR Cảm biến tránh chướng ngại vật hồng ngoại phát hiện các đối tượng ở trước nó và tạo ra tín hiệu kỹ thuật số. Nó được sử dụng trong robot.
Soil ẩm kế là một cảm biến độ ẩm của đất. Nó tạo ra một tín hiệu kỹ thuật số khi độ ẩm trong đất tăng trên một số giá trị ngưỡng. Máy tự tưới cây tự động được thiết kế sử dụng cảm biến này với Arduino. Cảm biến kính hiển vi được sử dụng để phát hiện âm thanh. Nó tạo ra tín hiệu khi cường độ của âm thanh được phát hiện tăng vượt quá một số giá trị ngưỡng.
Cảm biến đo áp suất Digital Barometric dùng để đo áp suất tuyệt đối của môi trường. Độ cao của robot hoặc đường đạn có thể được đo bằng cảm biến này. Để phát hiện ánh sáng, mô-đun cảm biến Photoresistor được sử dụng. Hệ thống đèn an ninh ban đêm sử dụng cảm biến này với Arduino. Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để phát hiện nhiệt độ môi trường xung quanh.
Để phát hiện các loại khí độc như LPG, i- Butan, Propan, Alcohol, vv… Cảm biến khí MQ-2 được sử dụng. Cảm biến mưa được sử dụng để theo dõi thời tiết. Để phát hiện ngọn lửa và ánh sáng thông thường Cảm biến ngọn lửa được sử dụng. Cảm biến PIR được sử dụng để phát hiện chuyển động từ con người và vật nuôi.
Cảm biến màn hình cảm ứng được sử dụng để thiết kế mạch điều chỉnh độ sáng cảm ứng bằng Arduino.
Ví dụ về cảm biến Arduino
Có rất nhiều loại cảm biến Arduino hiện nay. Một số trong số họ là -
- Mô-đun siêu âm HC- SR04
- Cảm biến tránh chướng ngại vật hồng ngoại IR
- Đất Ẩm kế Mô-đun phát hiện
- Cảm biến độ ẩm của đất
- Cảm biến micrô
- Cảm biến áp suất khí quyển kỹ thuật số
- Cảm biến quang điện trở
- Cảm biến nhiệt kỹ thuật số - Cảm biến nhiệt độ
- Mô-đun mã hóa quay
- Cảm biến khí MQ-2
- SW-420 Cảm biến chuyển động
- Cảm biến phát hiện độ ẩm và mưa
- Mô-đun Bộ rung thụ động
- Mô-đun cảm biến tốc độ
- Cảm biến phát hiện ngọn lửa hồng ngoại IR
- Mô-đun chuyển tiếp kênh 5V 2- Kênh
- Mô-đun cấp nguồn Breadboard 3.3V
- Cảm biến hồng ngoại nhiệt điện HC- SR501
- Mô-đun gia tốc kế
- Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11
- Máy phát / Máy thu RF 433MHz
Các cảm biến Arduino này đã giúp cho việc thực hiện nhiều dự án điện tử trở nên khả thi. Một số ví dụ về các dự án như vậy là Suntracker sử dụng LDR với Arduino, Cảnh báo nước mưa Arduino, Robot điều khiển bằng cử chỉ dựa trên gia tốc kế với Arduino, Người theo dõi dòng dựa trên cảm biến IR, Báo động cảm biến chuyển động dựa trên cảm biến IR, Báo động cửa sử dụng thiết bị cảm biến sóng siêu âm , Đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm, gậy mù thông minh dựa trên Arduino, cảm biến PIR để điều khiển thiết bị gia dụng bằng Arduino, v.v.
Arduino là sự lựa chọn hàng đầu cho sinh viên và những người mới làm quen với điện tử để thiết kế một dự án mới. Cảm biến Arduino có thể được sử dụng với các vi điều khiển cũng. Arduino IDE chứa nhiều thư viện hữu ích để giao tiếp các loại cảm biến khác nhau. Ngoại lệ duy nhất là các cảm biến yêu cầu tốc độ xử lý cao hơn mức mà Arduino có thể cung cấp. Bạn có thể giao tiếp bao nhiêu cảm biến cùng một lúc trên một bảng Arduino?
