如何使用Arduino構(gòu)建基于觸控的變色植物

在本文中，我們將學(xué)習(xí)如何使用 Arduino 構(gòu)建基于觸控的變色植物。當(dāng)您觸摸植物時(shí)，植物花瓶的顏色會(huì)自動(dòng)改變。這是一個(gè)不錯(cuò)的室內(nèi)裝飾項(xiàng)目，也是初學(xué)者構(gòu)建和學(xué)習(xí)一些有趣東西的小愛(ài)好項(xiàng)目。

現(xiàn)在，當(dāng)我們說(shuō)基于觸摸的植物時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，即電子電路如何通過(guò)植物檢測(cè)到人類(lèi)的觸摸。如今，觸摸感應(yīng)設(shè)備無(wú)處不在。我們可以在智能手機(jī)和不同類(lèi)型的電器中看到觸摸屏。觸摸傳感器只是一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)有人觸摸觸摸傳感器時(shí)，傳感器會(huì)關(guān)閉電子電路并允許電流流動(dòng)。

觸摸傳感器類(lèi)型

從手機(jī)到智能自動(dòng)售貨機(jī)，如今，我們可以在所有現(xiàn)代設(shè)備中找到觸摸傳感器。觸摸傳感器主要有兩種類(lèi)型，即 電阻式觸摸式和電容式觸摸式。類(lèi)型名稱(chēng)本身就表明了操作方式和工作原理。

電阻式觸摸傳感器：顧名思義，電阻式觸摸傳感器的工作原理是基于導(dǎo)體的電阻。當(dāng)人體發(fā)生觸摸時(shí)，導(dǎo)體的電阻率會(huì)發(fā)生變化，也會(huì)產(chǎn)生電壓變化，這種電壓變化會(huì)被電路檢測(cè)到，事情就會(huì)發(fā)生。

電容式觸摸傳感器：這是最常用的觸摸傳感器類(lèi)型。這僅僅是因?yàn)槲覀兛梢砸淮螆?zhí)行多個(gè)觸摸。電容式觸摸傳感器基于電容的變化工作，即當(dāng)我們觸摸傳感器時(shí)，電路的電容發(fā)生變化，這將被檢測(cè)為觸摸?，F(xiàn)在讓我們?cè)敿?xì)討論一下我們的電路。

如何檢測(cè)植物的觸摸？

我們廠的電路也是基于電容式觸摸傳感器。也就是說(shuō)，我們將一根電線連接到我們的植物上，使其像電極一樣，然后當(dāng)我們觸摸植物時(shí)，由于我們身體的存在，電容會(huì)發(fā)生變化，這將被我們的電路檢測(cè)到。說(shuō)到電路，我們需要一個(gè)微控制器來(lái)檢測(cè)電容的變化并控制整個(gè)系統(tǒng)。在我們的例子中，微控制器是 Arduino。

制作我們的變色植物花瓶所需的材料

阿杜諾

共陰極RGB LED

1兆歐電阻（棕色、黑色、綠色）

連接線

有基地的植物

普通PCB

基于觸摸的變色 Arduino Plant 電路圖

該項(xiàng)目中使用的完整電路圖如下所示。該電路是使用 Easy EDA 創(chuàng)建的，如您所見(jiàn)，它是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的電路。

首先，在 Arduino 引腳 2 和引腳 4 之間連接一個(gè)兆歐電阻。然后將一根長(zhǎng)線（銅）連接到引腳 4。這條線充當(dāng)電極或觸摸引線，然后將 RGB LED 公共接地連接到地，紅色連接到Arduino的D5和D6的綠色，D7的藍(lán)色，最后將電線連接到植物體上，就是這樣。連接后我的硬件設(shè)置如下所示。

我已將 RGB LED 連接到一個(gè)普通的穿孔板上（如下圖所示），最后將底座（玻璃）放在 PCB 上方。而已。

用于檢測(cè)植物觸摸并更改 LED 顏色的 Arduino 程序

此項(xiàng)目中使用的完整程序可在此頁(yè)面底部找到。要檢測(cè)植物的電容，我們需要使用電容傳感器庫(kù)。您可以從以下鏈接下載 Arduino 電容式傳感器庫(kù)。

下載 Arduino 電容式觸摸傳感器庫(kù)

下載庫(kù)并將其添加到您的 Arduino IDE 后，將該庫(kù)包含到您的代碼中。該庫(kù)有助于讀取 Arduino 引腳的電容。

#include <電容傳感器.h>

我們已經(jīng)在引腳 2 和 4 之間連接了電阻，因此我們需要測(cè)量引腳 4 中的電容，為此，定義引腳。

電容傳感器 cs_2_4 = 電容傳感器（2,4）；

電容傳感器切換微控制器引腳，即它將引腳發(fā)送到新?tīng)顟B(tài)，然后等待接收引腳更改為與發(fā)送引腳相同的狀態(tài)。在設(shè)置部分，我為 LED 和傳感器引線定義了不同的引腳。

  pinMode（4，輸入）；
  pinMode（5，輸出）；
  pinMode（6，輸出）；
  pinMode（7，輸出）；

在循環(huán)部分借助數(shù)字讀取，我們可以讀取引腳 4 的狀態(tài)，并將值存儲(chǔ)在變量“r”中。

r = 數(shù)字讀?。?）；
  if (r == HIGH && p == LOW && millis() - time > debounce) { 
    cnt++; 
  如果（狀態(tài) == 高）
     狀態(tài) = 低；
if(cnt == 1){ 
    digitalWrite(5, HIGH); 
    數(shù)字寫(xiě)入（6，低）；
    數(shù)字寫(xiě)入（7，低）；
  } 
  if(cnt == 2){ 
    digitalWrite(5, LOW); 
    數(shù)字寫(xiě)入（6，高）；
    數(shù)字寫(xiě)入（7，低）；
  } 
  if(cnt == 3){ 
    digitalWrite(5, LOW); 
    數(shù)字寫(xiě)入（6，低）；
    數(shù)字寫(xiě)入（7，高）；
  } 
  if(cnt > 3){ 
      cnt = 1; 
  } 
  p = r;

每次檢測(cè)到觸摸時(shí)，它都會(huì)增加計(jì)數(shù)，我根據(jù)增加的數(shù)字給出了不同的條件以不同的顏色點(diǎn)亮。

代碼準(zhǔn)備好后，只需將其上傳到您的 Arduino 板并將 LED 放在您的花瓶下。在這里，我使用的是玻璃花瓶，一切準(zhǔn)備就緒后，我的設(shè)置看起來(lái)像這樣。

#include <電容傳感器.h>
電容傳感器 cs_2_4 = 電容傳感器（2,4）；// 引腳 2 和 4 之間有 1M 電阻，引腳 4 是傳感器引腳，添加一根導(dǎo)線和
詮釋cnt = 0;
整數(shù) = 2;
詮釋= 4;
詮釋狀態(tài)=高；
詮釋r;
詮釋 p = 低；
長(zhǎng)時(shí)間 = 0;
長(zhǎng)時(shí)間去抖 = 200;
無(wú)效設(shè)置（）
{
pinMode（4，輸入）；
/* LED 輸出 */
pinMode（5，輸出）；
pinMode（6，輸出）；
pinMode（7，輸出）；
}
無(wú)效循環(huán)（）
{
r = 數(shù)字讀取（4）；
if (r == HIGH && p == LOW && millis() - time > debounce) {
cnt++;
如果（狀態(tài) == 高）
狀態(tài)=低；
別的
時(shí)間=毫秒（）；
}
如果（cnt == 1）{
數(shù)字寫(xiě)入（5，高）；
數(shù)字寫(xiě)入（6，低）；
數(shù)字寫(xiě)入（7，低）；
}
如果（cnt == 2）{
數(shù)字寫(xiě)入（5，低）；
數(shù)字寫(xiě)入（6，高）；
數(shù)字寫(xiě)入（7，低）；
}
如果（cnt == 3）{
數(shù)字寫(xiě)入（5，低）；
數(shù)字寫(xiě)入（6，低）；
數(shù)字寫(xiě)入（7，高）；
}
如果（cnt > 3）{
cnt = 1;
}
p = r;
}