Banyak projek elektronik memerlukan elemen pemerintahan, dan itu berlaku dengan memiliki giroskop atau giroskop. Elemen ini juga dapat mengesan pergerakan atau putaran peranti, dan membantu menghasilkan reaksi terhadap pergerakan ini. Sebagai contoh, jika itu adalah perintah, ia dapat berputar ke arah yang ingin dikendalikan oleh pengguna untuk mengawal elemen atau permainan video.
yang aplikasi giroskop, seperti yang anda bayangkan ada banyak, seperti yang disatukan oleh telefon pintar yang dapat mengetahui kapan layar telah diputar dan melakukan beberapa tindakan kawalan pada sistem operasi, untuk menangani kenderaan atau watak permainan video, dll. Ia juga disatukan ke dalam beberapa komputer riba untuk menentukan bahawa peralatan telah dijatuhkan dan dengan demikian dapat mematikan cakera keras (HDD) pada waktunya untuk mengelakkan kepala memukul cakera berputar dan pecah, dll.
Mereka juga boleh digunakan untuk sistem bimbingan, untuk mengetahui ke mana peranti pergi. Ini berfungsi untuk robot autonomi, dan sistem lain yang perlu berorientasi dengan betul tanpa campur tangan atau dengan campur tangan pengguna. Drone juga mempunyai elemen seperti ini yang terpasang, dan bahkan kacamata realiti maya, realiti tambahan atau campuran, untuk dapat menyesuaikan gambar yang dilihat sesuai dengan pergerakan pengguna ...
Juga di industri tentera Ini memiliki banyak aplikasi, seperti dapat memandu roket dan peluru berpandu pertama yang dapat berorientasi pada sasaran dengan cara yang lebih baik berkat giroskop ini. Selain itu, ini, bersama dengan sistem satelit moden seperti GPS, boleh mempunyai ketepatan yang sangat tinggi.
Seperti yang anda lihat, aplikasinya banyak, dan pastinya anda, sebagai pembuat, mempunyai lebih banyak perhatian untuk projek DIY masa depan anda ...
Sedikit sejarah
El rasa orientasi telah diperlukan selama bertahun-tahun, terutamanya dengan navigasi. Sistem pertama didasarkan pada puncak berputar, seperti abad ke-XNUMX oleh British John Serson. Dengan itu dia bermaksud untuk menggunakan satu lagi ke atas berputar untuk dapat menemukan cakrawala di laut lepas ketika jarak penglihatan berkurang atau batal.
Sedikit demi sedikit alat orientasi berkembang sehingga giroskop pertama tidak akan meningkat hingga 1852, dengan penemuan Foucault. Ia muncul sebagai hasil eksperimen untuk menunjukkan putaran Bumi. Elemen dengan bandul yang dapat menunjukkan bahawa berpusing dengan cara yang mudah.
Sedikit demi sedikit, alat mekanik berkembang dengan percambahan industri aeronautik dan ketenteraan untuk torpedo dan peluru berpandu. Perlu ditekankan dalam pengertian ini Sperry Corp gyro, untuk industri ketenteraan dan yang menjadi salah satu konsep arah dan moden pertama.
Setelah itu, mereka akan mulai menyempurnakan, mengurangi ukuran, meningkatkan dari segi ketepatan sehingga mereka mencapai sistem saat ini elektronik dan miniatur terima kasih kepada teknologi seperti MEMS. Dari ini kita sudah melihat sesuatu di Item MPU6050 dari blog ini.
Bagaimana giroskop berfungsi?
Giroskop atau giroskop berdasarkan pada kesan giroskop. Ini adalah fenomena yang berlaku apabila peranti yang dibentuk oleh cakera dipasang pada paksi mendatar, di mana cakera berputar bebas pada kelajuan tinggi. Sekiranya pemerhati mengekalkan paksi latar dengan tangan kiri dan paksi depan dengan kanan, ketika menurunkan tangan kanan dan menaikkan kiri, dia akan merasakan tingkah laku yang sangat pelik.
Apa yang akan dirasakan oleh pemerhati ialah giroskop menolak tangan kanan anda dan menarik tangan kiri anda. Inilah yang dikenali sebagai kesan giroskop. Saya tidak tahu sama ada anda pernah memegang cakera keras mekanikal (HDD) dengan kelajuan putaran tinggi (7200 RPM) di tangan anda, semasa ia beroperasi, tetapi pasti anda akan melihat bahawa ia mempunyai sedikit inersia semasa anda menggerakkannya, sesuatu seperti inilah yang saya bercakap dengan anda di sini ...
Nah, fenomena ini digunakan oleh giroskop konvensional untuk dapat mengetahui kapan pergerakan berlaku. Walaupun semasa peranti mikroelektronik tertanam Dalam alat teknologi, yang disebut dalam artikel ini, mereka adalah elemen canggih yang menangkap perpindahan sudut per unit waktu atau seberapa cepat badan berputar di sekitar paksinya, menggunakan kesan yang berbeza.
Mereka mendapat ketepatan yang sangat baik berkat MEMS dengan kesan yang diketahui kelihatan seperti Coriolis. Dalam kes ini, ia dijumpai oleh Gaspard-Gustave Coriolis dari Perancis pada tahun 1836. Kesannya diperhatikan dalam kerangka rujukan berputar ketika badan sedang bergerak sehubungan dengan kerangka rujukan tersebut. Ini terdiri daripada pecutan relatif badan dalam sistem putaran tersebut. Pecutan tersebut akan selalu tegak lurus dengan paksi putaran sistem dan kepantasan badan.
Objek dalam hal ini mengalami percepatan dari sudut pandang pemerhati berputar, seolah-olah ada kekuatan yang tidak nyata pada objek yang mempercepatnya. Ini adalah kekuatan Coriolis dari jenis inersia atau rekaan, berkat mana ia boleh berlaku mengukur halaju sudut, mengintegrasikan halaju sudut berkenaan dengan masa, anjakan sudut, atau hanya mengetahui apakah suatu objek telah bergerak ...
Secara khusus, dalam a Sensor jenis MEMS, anda mempunyai cip kecil di dalamnya yang telah menerapkan giroskop dengan ukuran antara 1 hingga 100 mikrometer, bahkan lebih kecil dari rambut manusia. Peranti ini mencukupi sehingga apabila diputar, jisim resonans kecil bergerak dengan perubahan halaju sudut, seterusnya menghasilkan isyarat elektrik arus sangat rendah yang akan dibaca dan ditafsirkan oleh litar kawalan.
Ciri-ciri yang harus anda perhatikan dalam giroskop
Beberapa ciri yang harus anda perhatikan ketika datang pilih gyro untuk projek anda:
- Rango: halaju sudut maksimum yang dapat diukurnya tidak boleh melebihi jarak maksimum giroskop yang anda pilih. Walau bagaimanapun, anda juga harus mempunyai kepekaan sebaik mungkin, dan ini dicapai dengan menjadikan julat giro tidak jauh lebih tinggi daripada yang anda perlukan.
- Antara muka: Tidak terlalu banyak masalah, kerana 95% giroskop di pasaran mempunyai output analog, walaupun ada beberapa yang mempunyai antara muka digital jenis SPI atau bus I2C.
- Bilangan gandar: seperti dalam pecutan, ia adalah sesuatu yang sangat penting. Mereka biasanya tidak mempunyai sebilangan paksi seperti dalam hal akselerometer, tetapi semakin baik. Pada masa ini beberapa paksi 3 mula muncul, yang merupakan perkara yang sangat baik. Tetapi kebanyakan model mempunyai 1 atau 2 paksi, yang seharusnya mencukupi untuk kebanyakan projek. Pada paksi 3, anda harus melihat maklumat model untuk mengetahui paksi yang mengukur putaran, kerana dua yang lain juga dapat mengukur nada dan gulungan objek, sementara yang lain mengukur nada dan menguap.
- Penggunaan: satu lagi ciri penting, kerana jika projek anda bergantung pada bateri atau sel, anda mesti memilih salah satu yang menggunakan sedikit tenaga. Secara amnya tidak terlalu banyak, penggunaan purata biasanya sekitar 100 amp mikro. Beberapa yang lebih maju akan mempunyai fungsi penangguhan daya apabila tidak digunakan.
- Tambahan: beberapa mungkin mempunyai beberapa tambahan, seperti sensor pecutan, meter suhu, dan lain-lain, dalam modul yang sama.
Juga, jika anda membeli modulMereka akan mempunyai cip dan PCB dengan beberapa tambahan yang akan memudahkan penyatuan mereka dengan Arduino, misalnya, menyediakan sambungan dan pin kuasa, dll.
Gyros anda boleh beli
Beberapa gyros anda boleh beli sebagai MPU6050 yang juga merangkumi pecutan. Kami telah menerangkannya dalam artikel lain, tetapi selain itu, ada yang lain yang dapat anda gabungkan dengan mudah ke dalam projek elektronik anda bersama dengan Arduino.
- Anda boleh membeli gyro seperti ST Mikroelektronik LPY503AL. Ia adalah salah satu yang paling popular, dan anda boleh membaca lembaran datanya di sini.
- Anda juga boleh menggunakan sensor inersia sebagai Tiada produk dijumpai.,Tiada produk dijumpai. e Tiada produk dijumpai., selain MPU6050 ...
Sambungan dan penyatuannya dengan Arduino akan bergantung pada setiap model dan pengeluarnya. Tetapi ia tidak rumit. Anda boleh menyemaknya lembaran data dan pinout untuk mengetahui bagaimana menguruskannya. Persoalannya adalah untuk mengetahui bagaimana mereka berfungsi untuk mengetahui cara mengira anjakan sudut dan bahawa kod anda di Arduino IDE menafsirkannya dan menghasilkan tindakan yang sesuai ...