Mnogi elektronički projekti trebaju element upravljanja, a to se događa ako imate žiroskop ili žiroskop. Ovaj element također može otkriti pokrete ili zavoje uređaja i pomoći u generiranju reakcije na to kretanje. Na primjer, ako je to naredba, mogla bi se okretati u smjeru u kojem korisnik želi upravljati elementom ili video igrom.
Las primjene žiroskopa, kao što možete zamisliti ima ih mnogo, kao što je onaj integriran pametnim telefonima kako biste mogli znati kada je zaslon rotiran i izvršiti neku kontrolnu radnju na operacijskom sustavu, upravljati vozilima ili likovima iz videoigara itd. Također je integriran u neka prijenosna računala kako bi se utvrdilo da je oprema ispuštena i na taj način mogao na vrijeme isključiti tvrdi disk (HDD) kako bi se spriječilo da glava udari o rotirajući disk i razbije se, itd.
Oni se također mogu naviknuti na sustavi navođenja, da biste znali kamo uređaj ide. To služi i za autonomne robote i za druge sustave koji moraju biti pravilno orijentirani bez intervencije ili uz intervenciju korisnika. Dronovi također imaju instaliranu ovu vrstu elemenata, pa čak i naočale za virtualnu stvarnost, proširenu ili mješovitu stvarnost, kako bi mogli prilagoditi sliku koja se vidi prema kretanju korisnika ...
Također u vojna industrija Imao je mnogo primjena, poput mogućnosti vođenja prvih raketa i projektila koji bi se mogli bolje usmjeriti na metu zahvaljujući tim žiroskopima. Uz to, ovo zajedno sa modernim satelitskim sustavima poput GPS-a može imati vrlo visoku preciznost.
Kao što vidiš, aplikacija je mnogo, i zasigurno vi kao proizvođač imate više u glavi za svoj budući DIY projekt ...
Malo povijesti
El osjećaj za orijentaciju to je bilo potrebno dugi niz godina, posebno s navigacijom. Prvi su se sustavi temeljili na vrtilji, poput one iz XNUMX. stoljeća, koju je dao Britanac John Serson. Njime je namjeravao još jednom upotrijebiti vrtilo kako bi mogao locirati horizont na otvorenom moru kad bi vidljivost bila smanjena ili ništavna.
Polako su se orijentacijski uređaji razvijali do prvog žiroskopa kao takvog br popeo bi se do 1852. godine, s Foucaultovim izumom. Pojavio se kao produkt eksperimenta kojim se demonstrira rotacija Zemlje. Element s njihalom koji bi taj zavoj mogao prikazati na jednostavan način.
Polako su se mehanički uređaji razvijali širenjem zrakoplovne i vojne industrije za torpeda i projektile. U tom je smislu potrebno naglasiti Žiroskop Sperry Corp, za vojnu industriju i to je postao jedan od prvih usmjerenih i modernih koncepata.
Nakon toga, počeli bi usavršavati, smanjivati veličinu, povećavati preciznost dok ne dođu do trenutnih sustava elektronički i minijaturiziran zahvaljujući tehnologijama poput MEMS-a. Iz ovoga smo već vidjeli nešto u MPU6050 stavka s ovog bloga.
Kako radi žiroskop?
Žiroskop ili žiroskop temelji se na efekt žiroskopa. To je pojava koja se javlja kada uređaj koji čini disk postavljen na vodoravnoj osi, oko koje se disk slobodno okreće velikom brzinom. Ako promatrač održava os pozadine lijevom rukom, a os prednje desnom, prilikom spuštanja desne ruke i podizanja lijeve, osjetit će vrlo neobično ponašanje.
Ono što će promatrač osjetiti je to žiroskop vam gurne desnu ruku, a povuče lijevu. To je ono što je poznato kao žiroskopski efekt. Ne znam jeste li ikad držali u ruci mehanički tvrdi disk (HDD) s velikim brzinama rotacije (7200 o / min), dok je u pogonu, ali sigurno ćete primijetiti da ima neku inerciju kad ga pomaknete, nešto kao da vam ovo govorim ovdje ...
Pa, ovaj fenomen koriste uobičajeni žiroskopi da bi mogli znati kada se dogodi neko kretanje. Iako trenutni ugrađeni mikroelektronski uređaji U tehnološkim uređajima, o kojima se govori u ovom članku, oni su sofisticirani elementi koji bilježe kutni pomak u jedinici vremena ili koliko se brzo tijelo okreće oko svoje osi, koristeći drugačiji učinak.
Dobivaju vrlo dobre preciznosti zahvaljujući MEMS s poznatim učinkom izgleda poput Coriolisa. U ovom je slučaju to otkrio Francuz Gaspard-Gustave Coriolis 1836. Učinak se opaža u rotirajućem referentnom okviru kada je tijelo u pokretu u odnosu na spomenuti referentni okvir. Sastoji se od relativnog ubrzanja tijela u spomenutom sustavu rotacije. Navedeno ubrzanje uvijek će biti okomito na os rotacije sustava i na brzinu tijela.
Objekt se u ovom slučaju podvrgava ubrzanju sa stajališta rotirajućeg promatrača, kao da na objektu postoji nestvarna sila koja ga ubrzava. To je Coriolisova sila inercijskog ili fiktivnog tipa, zahvaljujući kojoj može biti izmjeriti kutnu brzinu, integriranje kutne brzine s obzirom na vrijeme, kutni pomak ili jednostavno saznanje je li se objekt pomaknuo ...
Konkretno, u a Senzor tipa MEMS, unutra imate mali čip u koji je ugrađen žiroskop veličine od 1 do 100 mikrometara, odnosno čak manji od ljudske dlake. Ovaj je uređaj dovoljan da se pri zakretanju mala rezonantna masa pomiče s promjenama kutne brzine, stvarajući zauzvrat električne električne signale vrlo male struje koje će čitati i tumačiti upravljački krug.
Karakteristike koje biste trebali promatrati u žiroskopu
Neke karakteristike koje biste trebali uzeti u obzir kad je riječ odaberite žiroskop za vaš projekt je:
- Rango: maksimalna kutna brzina koju će moći izmjeriti ne smije prelaziti maksimalni raspon žiroskopa koji odaberete. Međutim, trebali biste imati i najbolju moguću osjetljivost, a to se postiže tako da raspon žiroskopa ne bude puno veći nego što vam treba.
- Sučelje: To nije preveliki problem, jer 95% žiroskopa na tržištu ima analogni izlaz, iako postoje neki s digitalnim sučeljem tipa SPI ili I2C sabirnice.
- Broj osovina: kao i u akcelerometrima, to je nešto vrlo važno. Obično nemaju na raspolaganju toliko osi kao u slučaju akcelerometara, ali što više, to bolje. Danas su se počele pojavljivati neke 3-osi, što je jako dobro. Ali većina modela ima 1 ili 2 osi, što bi trebalo biti dovoljno za većinu projekata. U modelima s 3 osi, trebali biste konzultirati informacije modela kako biste znali koja os mjeri zavoj, budući da druge dvije također mogu mjeriti nagib i kotrljanje objekta, dok druga mjeri nagib i skretanje.
- Potrošnja: još jedna od važnih karakteristika, jer ako vaš projekt ovisi o bateriji ili ćeliji, morate odabrati onu koja troši malo energije. Općenito nije previše, prosječna potrošnja je obično oko 100 mikro pojačala. Neki napredniji imat će funkciju obustave napajanja kad se ne koriste.
- Dodaci: neki mogu imati neke dodatke, poput senzora akcelerometra, mjerača temperature itd., u istom modulu.
Također, ako kupujete moduliImat će čip i PCB s nekim dodacima koji će im olakšati integraciju s Arduinom, na primjer, osiguravajući konektore i napajanja itd.
Žiroskope koje možete kupiti
Postoji nekoliko žiroskope koje možete kupiti kao MPU6050 koji također uključuje akcelerometar. Već smo to opisali u drugom članku, ali osim toga, postoje i drugi koje možete lako integrirati u svoje elektroničke projekte zajedno s Arduinom.
- Možete kupiti žiroskop poput ST Microelectronics LPY503AL. Jedan je od najpopularnijih i listu s podacima možete pročitati ovdje.
- Također možete koristiti inercijski senzor kao Nije pronađen nijedan proizvod.,Nije pronađen nijedan proizvod. e Nije pronađen nijedan proizvod., pored MPU6050 ...
Njegova povezanost i integracija s Arduinom ovisit će o svakom modelu i proizvođaču. Ali nije komplicirano. Možete provjeriti njihov tablice podataka i pinout znati kako njima upravljati. Pitanje je znati kako oni rade kako bi znali izračunati kutni pomak i da li ga vaš kôd u Arduino IDE-u tumači i generira akciju u skladu s tim ...