চাপ সংবেদনশীল মেঝে সেন্সর: 9 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

এই নির্দেশে আমি একটি চাপ সংবেদনশীল মেঝে সেনসোয়ারের জন্য একটি নকশা ভাগ করব যা আপনি যখন এটিতে দাঁড়াবেন তখন সনাক্ত করতে সক্ষম। যদিও এটি ঠিক আপনার ওজন করতে পারে না, এটি নির্ধারণ করতে পারে যে আপনি আপনার পুরো ওজন নিয়ে দাঁড়িয়ে আছেন বা আপনি যদি কেবল এটির সাথে যোগাযোগ করেন।

মাদুর Velostat ব্যবহার করে মানুষ পরিমাপ করে, একটি উপাদান যা তার উপর প্রয়োগ করা চাপের পরিমাণের উপর ভিত্তি করে তার বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের পরিবর্তন করে। আমি mat 20 (রাগ বাদে) এর জন্য পুরো মাদুর তৈরি করেছি।

ধাপ 1: আপনার যা লাগবে

সেন্সর তৈরির জন্য আপনার যা প্রয়োজন তা হল:

• Velostat: পাটি অধীনে যথেষ্ট এলাকা আবরণ, আমি একটি Adafruit বিক্রেতা থেকে কেনা 28cm (11 ") 2 স্কোয়ার ব্যবহার।
• কপার টেপ: আমি 5 মিমি প্রশস্ত এবং প্রায় 6-7 মি টেপ ব্যবহার করেছি।
• একটি পাতলা অন্তরক টেপ: আমি 25 মিমি প্রশস্ত ক্যাপটন টেপ ব্যবহার করেছি।
• রাগকে কোন কিছুতে বাঁধা।
• কিছু টিনের সাথে একটি সোল্ডারিং লোহা।
• পরীক্ষার জন্য একটি মাল্টিমিটার।

আসলে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার দিয়ে এই পাটি ব্যবহার করতে, আপনার প্রয়োজন হবে:

• একটি 47ohm প্রতিরোধক (বা অনুরূপভাবে ছোট মান)।
• (alচ্ছিক, 10k প্রতিরোধক এবং 220ohm প্রতিরোধক সঙ্গে একটি এন-চ্যানেল mosfet)।

ধাপ 2: (কিভাবে Velostat কপার টেপ প্রয়োগ করবেন না)

ভেলোস্ট্যাটে কীভাবে তামার টেপ লাগাবেন না তা বলার মাধ্যমে আমি শুরু করব।

আমি ধরে নিয়েছিলাম যে টেপের "পরিবাহী আঠা" পরিবাহী ছিল। এটি একটি ন্যায্য অনুমান মনে হয়েছিল, কিন্তু হয় আমার টেপ এই "পরিবাহী আঠালো" ধরণের নয়, অথবা "পরিবাহী" অংশটি সবেমাত্র পরিবাহী।

আমি ক্যাপ্টন টেপ দিয়ে দু'পাশে ভেলোস্ট্যাটের 2 টি স্কোয়ার একসাথে ট্যাপ করে শুরু করেছি। আমি তখন তামার টেপের 25 সেমি লম্বা স্ট্রিপগুলি কেটেছি এবং এগুলি এমনকি বিরতিতে প্রয়োগ করেছি। উভয় পাশে তামার টেপ ঠিক একই অবস্থানে রয়েছে, যাতে তামার মধ্যে ভেলোস্ট্যাটের একটি পাতলা স্তর থাকে। ছবিতে একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ জন্য একটি কাটআউট সঙ্গে মাদুর একটি পরিকল্পিত দৃশ্য।

তামার টেপের একটি লম্বা স্ট্রিপ (প্রায় 50 সেমি) উভয় সারিতে একসঙ্গে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

একটি তারের উভয় পাশে বিক্রি করা হয়েছিল, এবং একটি প্রতিরোধের পরিমাপ করা হয়েছিল।

যখন আমি এটি পরীক্ষা করার চেষ্টা করেছি, মাল্টিমিটার মানগুলি 10k এবং 100ohm এর মধ্যে বন্যভাবে সুইং করবে। এছাড়াও, মাদুরের উপর দাঁড়িয়ে থাকা বা পরিমাপের জন্য খুব কম পার্থক্য করা হয়নি। কিছু ভয়ানক ভুল ছিল। টেপের একটি দ্রুত পরিমাপ দেখায় যে আঠাটি আসলে সেই পরিবাহী ছিল না। উপকরণের স্যান্ডউইচ ছিল তামা, আঠালো, ভেলোস্ট্যাট, আঠালো, তামা এবং আঠা ছিল এক ধরনের অন্তরক।

গল্পের নৈতিকতা, ছোট পরিসরে পরীক্ষা করুন যদি আপনি অনিশ্চিত থাকেন যে এটি কাজ করবে কিনা।

ধাপ 3: ছোট স্কেল পরীক্ষা

অঙ্কন বোর্ড ফিরে। তামার টেপের আঠালো দিক স্পষ্টভাবে যথেষ্ট পরিবাহিতা করে না। সামনের দিকটি যদিও খাঁটি তামা। যদি আমি টেপটি উল্টে দেই যাতে তামার দিকটি ভেলোস্ট্যাটের মুখোমুখি হয়।

উভয় দিকে একটি একক ট্রেস উল্টানো হয়েছিল। আমি আঠালো পাশের টেপটি নিলাম এবং ক্যাপ্টন টেপের একটি টুকরোতে আটকে দিলাম। তামার টেপ পুনusingব্যবহার করা চটচটে, কিন্তু এই জিনিসটি সামান্য নিক্ষেপ করার জন্য কিছুটা ব্যয়বহুল। ক্যাপ্টন টেপের এই টুকরোটি স্টিকি সাইড থেকে দূরে মুখ করে ভেলোস্ট্যাটে আটকে ছিল।

একটি নতুন পরিমাপ করা হয়েছিল। এটি তাত্ক্ষণিকভাবে একটি স্থিতিশীল ফলাফল দিয়েছে। যদিও একটা কথা। একটি একক ট্রেস উচ্চ যখন 24 ohms, এবং 200 যখন কম মনে হয়। আমার হাত দিয়ে সামান্য পরিমাণ চাপ দেওয়ার সময় এটি ছিল। যদি আমার 12 টি চিহ্ন থাকে, এবং এটি সম্পূর্ণভাবে দাঁড়িয়ে থাকে, মাদুরটি 1 ওহমের নিচে নেমে যেতে পারে, যা খুব বেশি কারেন্ট আঁকতে পারে।

আমি নকশাটি সংশোধন করেছি যাতে টেপের কেবল ছোট অংশগুলি ভেলোস্ট্যাটের সাথে যোগাযোগ করে। এইভাবে আমি একটি পরিচালনাযোগ্য পরিমাণে প্রতিরোধ পাওয়ার আশা করেছিলাম।

ধাপ 4: ভেলোস্ট্যাটে কপার টেপ প্রয়োগ করা

কীভাবে এই কাজটি করা যায় সে সম্পর্কে জ্ঞান নিয়ে আমি সেন্সর মাদুর মেরামত করতে বেরিয়েছি। ছবিতে আপনি দেখতে পাবেন পুরাতন মাদুরটি নতুন মাদুরে পরিবর্তিত হচ্ছে।

আমি প্রথম যে কাজটি করেছি তা হল একটি অন্তরক হিসাবে টেপের ছোট টুকরো যোগ করা। টেপ দুই পাশে। আপনি কতটা প্রতিরোধ করতে চান তার উপর নির্ভর করে টেপের মধ্যে ফাঁক কিছুটা ধ্রুবক এবং প্রায় 1-3 সেমি বড় হওয়া দরকার। ফাঁকটি উভয় পাশে একই স্থানে থাকা প্রয়োজন।

তামার টেপের একটি ফালা এবং ক্যাপটন টেপের একটি স্ট্রিপ পান যা ভেলোস্ট্যাটকে বিস্তৃত করে। কপার টেপ ক্যাপটন টেপের চেয়ে 1-2 সেমি লম্বা হওয়া প্রয়োজন। ক্যাপ্টন টেপের স্টিকি সাইডে কপার টেপ লাগান, কপার টেপের এক পাশে ক্যাপ্টন টেপের পাশ দিয়ে চলে যান।

ইনসুলেটরগুলির উপরে ভেলোস্ট্যাটে সমাবেশটি আটকে দিন। নিশ্চিত করুন যে তামা উভয় পাশে একই জায়গায় আছে। এছাড়াও নিশ্চিত করুন যে অতিরিক্ত তামা প্রতিবার একই দিকে রয়েছে। অতিরিক্ত তামার উপর ভাঁজ করুন যাতে আপনার তামার সংযোগকারী স্ট্রিপটি মাউন্ট করার জায়গা থাকে। একটি উপদেশ হল মাদুরের একটি উত্তাপিত অংশের উপর অতিরিক্ত তামা থাকা যাতে পরবর্তীতে এটি বিক্রি করা সহজ হয়।

সমস্ত সারির জন্য এই ধাপটি পুনরাবৃত্তি করুন।

তামার টেপের একটি শীর্ষ সারি যুক্ত করুন যা তামার পূর্বে মাউন্ট করা সমস্ত স্ট্রিপগুলিকে একসাথে সংযুক্ত করে। অবাঞ্ছিত হাফপ্যান্ট বা ফুটো রোধ করতে এই সারিটিকে ভেলোস্ট্যাট থেকে আলাদা করা বুদ্ধিমানের কাজ। উপরের সারিগুলি আগের ধাপে বামে থাকা ট্যাবগুলির সাথে সংযুক্ত।

সাবধানে সমস্ত ছোট স্ট্রিপগুলি উপরের স্ট্রিপে সোল্ডার করুন। এই ঝালটি প্রয়োজন কারণ অন্যথায় উপরের ফালাটি তামার সারির সাথে যোগাযোগ করবে না। সাবধানে থাকবেন যেন তামার সাথে খুব বেশি তাপ যোগ না হয়। তামা প্লাস্টিকের (Velostat) উপর মাউন্ট করা হয়, এবং প্লাস্টিকের মাধ্যমে গলে যাওয়া খারাপ হবে।

উভয় পক্ষের উপরের সারিতে সোল্ডার তারগুলি। যে কোনও জায়গায় ঠিক আছে, আমি একটি কোণ বেছে নিলাম।

এটি কাজ করে তা নিশ্চিত করতে মাদুর পরীক্ষা করুন। একটি মাল্টিমিটারকে মাদুরের সাথে সংযুক্ত করুন, এবং দেখুন যদি আপনি অপ্রয়োজনীয় অংশগুলির কোনটি টিপেন তবে প্রতিরোধ হ্রাস পায়। আপনি কিছু না করলে প্রতিরোধ কিছুটা স্থিতিশীল কিনা তাও পরীক্ষা করুন। যদি এমন হয়, অভিনন্দন, মাদুর এখন কাজ করে।

চূড়ান্ত পদক্ষেপ হিসাবে, সমস্ত উন্মুক্ত তামার উপর ক্যাপটন টেপ লাগান। যদিও এটি সম্ভবত হাফপ্যান্টের কারণ হবে না, তবে উন্মুক্ত তামা ছেড়ে যাওয়া খারাপ ফর্ম।

(পরিকল্পিত চিত্রগুলিতে, তামার উপরের সারি দেখানো হয় না। ছবিটি কেবল এই মাদুরের কাজ করার জন্য ক্যাপটন এবং তামার কনফিগারেশন দেখানোর জন্য কাজ করে।)

ধাপ 5: মাদুর পরীক্ষা করা

নতুন মাদুরটি আবার পরীক্ষা করার জন্য একটি মাল্টিমিটারে আবদ্ধ ছিল। এই সময়, কোন লোড প্রয়োগ না করে, মাদুরের প্রতিরোধের স্থিতিশীল 17-20 ওহম।

যখন আমি পুরোপুরি মাদুরের উপর দাঁড়িয়ে থাকি, তখন প্রতিরোধ 4-6 ওহমে নেমে যায়। মাদুরে এক পা প্রায় 10 ওহম দেয়।

এটি আমি খুশি হওয়ার চেয়ে কিছুটা কম, তবে এটি এখনও একটি কার্যকর মান। লোড নেই এবং মাদুরে দাঁড়িয়ে থাকা ব্যক্তির মধ্যে প্রচুর পার্থক্য রয়েছে। একটি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে যে চাপ আসলে প্রতিরোধের সংজ্ঞা দেয় না। পৃষ্ঠ এলাকা করে। যদি আমি কম ওজনের সাথে মাদুরের উপর বেশি দাঁড়িয়ে থাকি, তবে আমি আমার সমস্ত ওজন একক জায়গায় নিয়ে দাঁড়ানোর চেয়ে প্রতিরোধ কম হয়ে যায়। আমার জন্য এই সেন্সরটি কী প্রয়োজন, এটি দুর্দান্ত, তবে আপনি যদি এটি তৈরি করেন তবে এটি মনে রাখবেন।

ধাপ 6: এটি আপ তারের

যেহেতু মাদুরটি কেবল একটি বড় পরিবর্তনশীল প্রতিরোধক, মাদুর থেকে পরিমাপ নেওয়া মোটামুটি সহজ।

সবচেয়ে সহজ উপায় হল ভোল্টেজ ডিভাইডার ব্যবহার করা। চাপ সেন্সর মাদুর (স্কিম্যাটিক্সে R_mat নামে) এর আগে একটি প্রতিরোধক যোগ করুন এবং প্রতিরোধক এবং মাদুর (MatA1 নামে পরিচিত) এর মধ্যে বিন্দু পরিমাপ করুন। আমি 47 ওহম ব্যবহার করেছি, কিন্তু আপনার মাদুরের অন্য কিছু প্রয়োজন হতে পারে। আমার লজিক লেভেল 3.3V, আপনার লজিক পাওয়ার লেভেল যাই হোক না কেন আপনি ব্যবহার করতে পারেন।

আমি আমার মাদুরে অফ সার্কিটের উপর একটি চ্ছিক যোগ করেছি। আমি চাইনি আমার মাদুরের উপর 50mA এর ধ্রুবক আঁকা। আমি কেবল জানি না কিভাবে ভেলোস্ট্যাট এটির মাধ্যমে একটি ধ্রুবক স্রোত পছন্দ করে এবং আমি আশা করি এটি মাদুরের দীর্ঘায়ুর জন্য খারাপ হবে। সার্কিটটিতে প্রয়োজনীয় প্রতিরোধক সহ একটি এন-চ্যানেল মোসফেট রয়েছে। যখনই আমি একটি পড়া নিতে চাই, আমি মসফেট চালু করি। বাকি সময়, মসফেট বন্ধ থাকে এবং মাদুরের কোন শক্তি নেই।

ধাপ 7: এটি কীভাবে ব্যবহার করবেন

একটি Arduino (বা অন্য কোন মাইক্রোকন্ট্রোলার) সঙ্গে মাদুর ব্যবহার করা সহজ। আপনার যদি কেবল ভোল্টেজ ডিভাইডার থাকে তবে কেবল আপনার মাদুরটি একটি এনালগ পিনের সাথে সংযুক্ত করুন, আপনি যে পিনটি মাদুরকে ইনপুট হিসাবে সংযুক্ত করেন সেটি সেট করুন এবং একটি এনালগ রিড কমান্ড ব্যবহার করুন। মাদুরে কতটা ওজন প্রয়োগ করা হয়েছে তার উপর নির্ভর করে আপনি এর থেকে যে মান পাবেন তা হ্রাস পাবে।

আপনার যদি মোসফেট ইনস্টল করা থাকে, তাহলে একটি পরিমাপ করার আগে মসফেটের ইনপুট উচ্চ করতে ভুলবেন না। অন্যথায় আপনি কেবল মাদুরের জন্য ব্যবহৃত ভোল্টেজটি পরিমাপ করবেন (আমার ক্ষেত্রে 3.3V)।

মাদুর থেকে আপনি যে মূল্য ফিরে পান তা সময়ের সাথে খুব বেশি পরিবর্তন হয় না। মাদুরে কিছু দাঁড়িয়ে আছে কিনা তা নির্ধারণ করার জন্য আমি কেবল একটি থ্রেশহোল্ড মান ব্যবহার করি এবং একমাস ক্রমাগত ব্যবহারের পরে, মাদুরটি এখনও সূক্ষ্মভাবে কাজ করে।

ধাপ 8: পরের বার আমি ভিন্ন কি করব

প্রকল্প সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল আমি প্রথমে মাদুরের একটি ছোট স্কেল সংস্করণ সঠিকভাবে পরীক্ষা করবো। আমি আসলে ভেলোস্ট্যাটে তামার একটি ছোট টুকরা করেছি, মাল্টিমিটারে সংখ্যা দেখেছি এবং ধরে নিয়েছি যে সব কাজ করছে। এটি একটি ভুল ছিল।

একটি মাদুর সম্পর্কিত পয়েন্ট হল যে আমি তামার ছোট প্যাচ ব্যবহার করব। আমার বর্তমানে 2-3 সেমি তামার 48 টি প্যাচ আছে। এটি নিষ্ক্রিয় অবস্থায় 20 ওহম এবং যখন আমি দাঁড়িয়ে থাকি তখন প্রায় 5 ওহমের প্রতিরোধ দেয়। যদিও এটি একটি কার্যকর সংখ্যা, এটি একটু কম হলে এটি সহজ হবে। 1 সেমি উন্মুক্ত তামা এই মাদুরের জন্য যথেষ্ট পরিমাণে বেশি হবে। আমি আর আমার উপর এটি করতে যাচ্ছি না, কিন্তু সম্ভবত অন্য কেউ এটি তৈরি করতে চায় এই থেকে উপকৃত হতে পারে।

ধাপ 9: আমি কিভাবে এটি ব্যবহার করি

কেন আমি বিশেষভাবে এই চাপ সংবেদনশীল মাদুর তৈরি করেছি? আমি একটি অভিনব ESP32 অ্যালার্ম ঘড়ি তৈরি করেছি। এটি আমার ডোমোটিকজ সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত, এটি CO2 এবং তাপমাত্রার মতো সেন্সর মান ফিরিয়ে দিতে পারে এবং আমার আলো নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এটি সময়ও বলে এবং একটি অ্যালার্ম থাকে।

এখানেই সেন্সর মাদুর আসে। আমার জেগে ওঠার কোন বাস্তব সমস্যা নেই। আমি জাগ্রত আলো দিয়ে জেগে উঠি, এবং সাধারণত যখন আমি বের হওয়ার প্রয়োজন হয় তখন জেগে থাকি। তবে আমার বিছানা থেকে উঠতে সমস্যা হচ্ছে। মাদুর আমাকে বিছানা থেকে উঠতে বাধ্য করে। অ্যালার্মটি তখনই বন্ধ হয়ে যায় যখন আমি আসলে মাদুরের উপর দাঁড়িয়ে থাকি (অথবা অ্যালার্ম ঘড়ি থেকে প্লাগটি টানুন)। এটি আমাকে আমার বিছানা থেকে বের করে দেয়, এবং একবার আমি বিছানা থেকে বের হয়ে গেলে, আমি খুব কমই ফিরে আসি। যদিও এটি একটি সমস্যার অতিরিক্ত সমাধান যা অন্য অনেক সমাধান আছে, আমি এতে খুশি। এখন পর্যন্ত, আমি প্রায় এক মাসের জন্য প্রতিদিন সকালে বিছানা থেকে উঠেছি। আগে আমি এক ঘন্টা পর্যন্ত বিছানায় থাকতাম।

আমার অ্যালার্ম বন্ধ হওয়ার 20 মিনিট আগে, মাদুরটি সক্রিয় হয়ে যায়। মাদুর ক্ষমতা চালু, এটি একটি ভোল্টেজ পড়া লাগে, এবং মাদুর ক্ষমতা আবার বন্ধ। এটি প্রতি সেকেন্ডে ঘটে। যখন আমি মাদুরের উপর দাঁড়িয়ে থাকি, অ্যালার্মের আগে বা সময়, এটি অ্যালার্ম বন্ধ করে দেয়।