使用Arduino的光门

描述

什么是光门？

光闸是一种最常用于计时实验的数字开关型传感器。光门有一个红外发射器和接收器，可以检测穿过“门”的物体。

注意：我们将制作一个光门，它将检测可见光而不是红外光。

基本原理

我们要制作的光门适用于速度距离时间定律，即：

Speed = Distance / Time

距离是固定的，需要计算时间。

我们需要一个手电筒来发光，一个光敏电阻来收集光线。

测量对象将嵌入一个断路器（一小块纸，它会阻挡光线通过）。

断路器将具有固定长度（例如 4 厘米）。

当断路器进入手电筒和光敏电阻之间时，光线将被阻挡。因此，我们可以从光敏电阻读取光强度读数，当读数低（这意味着光被阻挡）时，我们可以说物体位于手电筒和光敏电阻之间。那时我们将启动一个计时器并等到光强度增加（这意味着物体已经消失）。计时器读数将是 860 毫秒。

所以我们可以说物体在 860 毫秒（计时器）内覆盖了 4 厘米（断路器的长度）。然后将长度转换为米，将时间转换为秒，得到以 m/s 为单位的速度通过方程我们说：

  Speed = Distance / Time
= Speed = (4 / 100) / (860 / 1000)
= Speed = 0.04 / 0.860
= Speed = 0.05 m/s

现在，让我们使用 Arduino 创建设备。

1.剪纸

我们需要剪纸来做这个项目。

建议使用黑纸。

• 用于光敏电阻的圆柱形盖。

• 一张长度为 4 厘米的纸（您可以使用任何纸）用作断路器。

2.硬件

• Arduino 上的引脚 8 连接到电阻的第一脚。

• 电阻第二支脚连接到 LED 的正极端子。

• LED 的负极到 Arduino 的 GND。

• Arduino 的 5V 至 - 光敏电阻。

• Arduino 的 GND 到 + 的光敏电阻。

• Arduino A0 引脚到光敏电阻的 S 引脚。

 

3. 软件

转到代码部分以获取整个代码。

在代码中，我将lengthOfBreaker值设为 0.04，因为断路器的长度为 4 厘米，即 0.04 米。您可以根据断路器的长度进行更改。

4. 测试

设置组件。

 

注意：灯只能被断路器或任何其他长度为 4 厘米的东西挡住。否则测量会出错！！

• 抬起面包板和光敏电阻，使物体可以在其下方移动。

• 将 Arduino UNO 连接到您的计算机以获取串行输出。

• 一旦你打开 Arduino，你应该打开手电筒。

• 将断路器连接到要测量速度的物体上。

一旦断路器挡住光线，LED 就会亮起，当物体经过光闸时，LED 就会关闭，并且速度将显示在串行监视器上。