描述

什么是光門(mén)？

光閘是一種最常用于計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn)的數(shù)字開(kāi)關(guān)型傳感器。光門(mén)有一個(gè)紅外發(fā)射器和接收器，可以檢測(cè)穿過(guò)“門(mén)”的物體。

注意：我們將制作一個(gè)光門(mén)，它將檢測(cè)可見(jiàn)光而不是紅外光。

基本原理

我們要制作的光門(mén)適用于速度距離時(shí)間定律，即：

Speed = Distance / Time

距離是固定的，需要計(jì)算時(shí)間。

我們需要一個(gè)手電筒來(lái)發(fā)光，一個(gè)光敏電阻來(lái)收集光線(xiàn)。

測(cè)量對(duì)象將嵌入一個(gè)斷路器（一小塊紙，它會(huì)阻擋光線(xiàn)通過(guò)）。

斷路器將具有固定長(zhǎng)度（例如 4 厘米）。

當(dāng)斷路器進(jìn)入手電筒和光敏電阻之間時(shí)，光線(xiàn)將被阻擋。因此，我們可以從光敏電阻讀取光強(qiáng)度讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)低（這意味著光被阻擋）時(shí)，我們可以說(shuō)物體位于手電筒和光敏電阻之間。那時(shí)我們將啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器并等到光強(qiáng)度增加（這意味著物體已經(jīng)消失）。計(jì)時(shí)器讀數(shù)將是 860 毫秒。

所以我們可以說(shuō)物體在 860 毫秒（計(jì)時(shí)器）內(nèi)覆蓋了 4 厘米（斷路器的長(zhǎng)度）。然后將長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換為米，將時(shí)間轉(zhuǎn)換為秒，得到以 m/s 為單位的速度通過(guò)方程我們說(shuō)：

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

現(xiàn)在，讓我們使用 Arduino 創(chuàng)建設(shè)備。

1.剪紙

我們需要剪紙來(lái)做這個(gè)項(xiàng)目。

建議使用黑紙。

• 用于光敏電阻的圓柱形蓋。

• 一張長(zhǎng)度為 4 厘米的紙（您可以使用任何紙）用作斷路器。

2.硬件

• Arduino 上的引腳 8 連接到電阻的第一腳。

• 電阻第二支腳連接到 LED 的正極端子。

• LED 的負(fù)極到 Arduino 的 GND。

• Arduino 的 5V 至 - 光敏電阻。

• Arduino 的 GND 到 + 的光敏電阻。

• Arduino A0 引腳到光敏電阻的 S 引腳。

?

3. 軟件

轉(zhuǎn)到代碼部分以獲取整個(gè)代碼。

在代碼中，我將lengthOfBreaker值設(shè)為 0.04，因?yàn)閿嗦菲鞯拈L(zhǎng)度為 4 厘米，即 0.04 米。您可以根據(jù)斷路器的長(zhǎng)度進(jìn)行更改。

4. 測(cè)試

設(shè)置組件。

?

注意：燈只能被斷路器或任何其他長(zhǎng)度為 4 厘米的東西擋住。否則測(cè)量會(huì)出錯(cuò)??！

• 抬起面包板和光敏電阻，使物體可以在其下方移動(dòng)。

• 將 Arduino UNO 連接到您的計(jì)算機(jī)以獲取串行輸出。

• 一旦你打開(kāi) Arduino，你應(yīng)該打開(kāi)手電筒。

• 將斷路器連接到要測(cè)量速度的物體上。

一旦斷路器擋住光線(xiàn)，LED 就會(huì)亮起，當(dāng)物體經(jīng)過(guò)光閘時(shí)，LED 就會(huì)關(guān)閉，并且速度將顯示在串行監(jiān)視器上。