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Detección de movimiento Arduino con algún cable

Detección de movimiento Arduino con algún cable

Probablemente muchos de nosotros hayamos experimentado alguna vez con detectores de movimiento. Nuestros Arduinos, Raspberry Pis, Beaglebones o cualquier cosa estarán conectados a placas ultrasónicas o PIR que serán interrogadas para conocer su opinión sobre lo que tienen frente a ellos.

[Connornishijima] encontró una forma diferente de detectar movimiento con un Arduino, sondea un pin ADC con una longitud simple de par trenzado conectado a él y a tierra, y genera de manera confiable valores que indican cuándo él (o su gato) está cerca. Él llama al efecto “Capacidad de turbulencia” y está abierto a sugerencias sobre su mecanismo. Solo puede operarlo con el Arduino, otras placas con ADC no lo cortan.

Una característica común de La-Tecnologia [Mitxela] Puede que también hayamos descubierto algo similar, y dudamos en escribir sobre ello porque no lo entendíamos, pero ahora se está volviendo inevitable.

Siempre es peligroso en estas situaciones declarar con seguridad su opinión como "Debe ser ..." sin una investigación experimental propia. Aquellos de nosotros que inicialmente nos burlábamos de la idea de que Raspberry Pi 2 es sensible a la luz y luego tuvimos que comernos sus palabras, tenemos una razón particular para recordar esto. Pero este es un efecto interesante que es comprensible. Suponemos que la impedancia de entrada bastante alta del Arduino podría hacerlo sensible al zumbido de la red; si hiciera lo mismo con un amplificador de sonido con una entrada de fondo, es posible que escuche un zumbido significativo en el altavoz cuando su mano se acerque al cable. Sería interesante probar el experimento en una cabaña sin conexión a la red en el bosque, sin la falta de una red principal.

Si desea probar su experimento, publicó su boceto en Pastebin. Y presentó el video debajo del descanso mostrando el efecto en acción, con gatos.

Nos gusta ver a las personas traspasar los límites de lo que es posible con sus líneas de E / S de microcontroladores, lo que promueve nuestro conocimiento colectivo como comunidad. Hemos visto a personas fabricar televisores con ESP8266 y, recientemente, un puerto ADC de Raspberry Pi como ejemplos adicionales. ¡Por favor vamos!

Bogdan dice:
Así es como funciona:
Hay un condensador entre la "antena" y el tipo C1 y el tipo y dice las líneas eléctricas (tierra), C2. Digamos que es unidimensional. Suponga que la línea eléctrica / tierra tiene potencial cero.
La suma de estas capacidades es constante. C = C1 + C2. Pero a medida que se mueve, los condensadores cambian de modo que C = C1 ′ + C2 ′, pero la carga de los electrodos no cambia inmediatamente. Dado que Q = C * U, si Q permanece constante y C cambia, U debe cambiar. Por tanto, el potencial a la entrada del ADC cambia.
Por supuesto, algún flujo de salida devuelve la cosa a algún equilibrio U = constante, por lo que la cosa es sensible a las variaciones, de lo contrario, la velocidad, no la posición.
Los cables de par trenzado mejoran las cosas, ya que pueden eliminar el modo común conectado a la línea principal.
- Bogdan dice:
  Hay muchas diferencias en los ADC de diferentes placas / microcripts, pero noté el mismo fenómeno mientras trabajaba en mi proyecto, que usa un sensor de capacidad con una placa y microprocesador diferentes http://www.electrobob.com/sit- up /
  - Dan # 9445376854 dice:
    ¡Buen trabajo! Gracias por compartir.
- PWalsh dice:
  Entonces, como prueba, puede probar su placa en un entorno libre de voltajes alternos, ¿verdad?
  Así que podría sacar la tabla en un parque y probarla, o en el bosque y probarla con una computadora portátil con batería.
  Las explicaciones científicas deben tener predicciones falsas.
  Para cualquiera que adivine, haga algunas predicciones sobre su conjetura usted mismo, especialmente aquellas que refutarían su teoría.
  - Bogdan dice:
    no, el aire acondicionado no importa. De hecho, la explicación es incluso más simple de lo que consideré inicialmente:
    es un condensador formado entre él y la antena. La capacitancia depende de la distancia. Debido a que tanto él como la antena están aislados *, se puede decir que sus cargas son constantes. Como Q = C * U, al cambiar la distancia, cambia la C, por lo que U tiene que cambiar, por lo que el ADC lo lee.
    * No están perfectamente aisladas, hay alguna fuga. Esto y la capacitancia formada forman un filtro de paso alto, por lo que es sensible a las variaciones, no a los valores absolutos.
    Intentaré pensar en una forma falsa, no puedo pensar en un método ahora que no sea vincularlo a la entrada de ADC.
  - Bogdan dice:
    De hecho, hay muchos problemas de física en la escuela secundaria que involucran capacitores con placas móviles *.
    http://physics.stackexchange.com/questions/54649/what-happens-to-capacitor-s-charge-when-the-plates-are-moved-fogether-apart
    * Tu experiencia puede diferir dependiendo del lugar donde estudiaste.
- Tom la Burbuja dice:
  Creo que solíamos hacer esto “digitalmente” con una entrada simple de CMOS y un cable en la escuela secundaria. Usando una resistencia de 10Meg y algunos diodos para proteger la entrada, simplemente coloque un cable o tal vez un poco de papel de aluminio. Tendría suficiente cambio para disparar un disparo o algo cuando alguien pasara.
Dougmsbbs dice:
Detectas La Fuerza en los cuerpos vivos. Obi-Wan tenía un arduino en el bolsillo cuando pronunció esas famosas palabras: "Sentí una gran conmoción en la Fuerza". Me gusta la reacción en la gráfica del gato. ¡La fuerza es fuerte con este!
- Sean dice:
  Creíble. Esto también explica el síndrome de entrada de flotabilidad. La Fuerza puede tener una gran influencia en los débiles de mente.
- geta555timer dice:
  ¡Porque todo el mundo ama a los gatos y a Star Wars!
  Enumere sus cosas favoritas porque lo más probable es que curen el cáncer.
  - JD dice:
    Solo recuerdo mis cosas favoritas, luego no me siento tan mal. Pero dudo que realmente pueda curar el cáncer.
- ROBÓ dice:
  reí, lo hice
  - BillSF9c dice:
    +1. El humor tiene un valor interior cuando, al igual que la capacidad turbulenta, captura a nuestros personajes, de manera casual.
- Connor Nishijima dice:
  Por desgracia, no sabía que mi video estaba aquí hasta que aparecieron los comentarios de YouTube. ¡Gracias HaD! Sí, la Fuerza está fuertemente en ese gato, puede manejarte incluso sin palabras.
  Las teorías dadas sobre el acoplamiento de cargas electrostáticas parecen sostenerse, puedo frotar un sombrero en mi cabeza por unos momentos para ponerlo en un palo largo de plástico (con las ventanas cerradas para ocultar mi locura) y el sombrero cargado también traerá las lecturas. arriba. Esto también explica por qué es más sensible a los gatos peludos que yo. También hice esto con éxito fuera de la interferencia de CA, aunque para ejecutar con éxito el proyecto tuve que conectar uno de los pines GND a una varilla de tierra para mantener limpia la señal. Entonces, como un consejo para cualquiera que quiera mejores lecturas, ¡basadas en el circuito lo mejor posible!
  - Dan # 9445376854 dice:
    Hmmm, así que con una barra de metal, ATtiny, cable, combinación de panel solar / cargador / batería y cristal de 100MHz podría crear un detector remoto para mi jardín. eso me haría sonar en la banda de FM con código Morse si detecta algo por encima de un umbral.
  - skynetabc dice:
    Dos años después, ¿hubo otras actualizaciones? Noté estos mismos fenómenos en 2014, más o menos al mismo tiempo que todos los demás aparentemente. No dejé de jugar.
    https://photos.app.goo.gl/APLKRKZCyj9vD1j19
    https://photos.app.goo.gl/anhcnP6knLd8zkzc6
PWalsh dice:
Aquí hay una suposición: no es un acoplamiento capacitivo, es un acoplamiento de carga electrostática.
Su cuerpo recibió una carga estática. Cuando se acerca o se aleja de los cables, la carga en su cuerpo provoca el movimiento de la carga en los cables. El AtoD tiene una impedancia de entrada muy alta, por lo que puede medir estas cargas como un cambio de voltaje. Esto afecta a ambos cables por igual, pero la carga en el cable de tierra se escapa al suelo.
Si esta explicación es correcta, debería funcionar sin el cable de tierra; solo un cable de antena debería hacerlo.
Si esta explicación es correcta, habrá un impacto menor en los días húmedos y un mayor impacto en los días secos (especialmente en invierno). En los días húmedos, la carga de aire fluye rápidamente, por lo que la estática es un problema en invierno pero no en verano.
Si esta explicación es correcta, debe depender de la impedancia de entrada del micrófono. Las entradas JFET de alta impedancia mostrarán este efecto, mientras que los AToD de menor impedancia en otros tipos de chips podrían no hacerlo.
La capacitancia de entrada del chip y la placa también juega un papel. Si los cables de la placa y la capacidad de entrada AtoD son grandes, se generará menos voltaje para una carga específica. Si la capacitancia es pequeña, se mostrará un voltaje más alto.
Por lo tanto, varios ajustes de la placa (material de la placa, ancho de vía, efecto del plano del suelo) deben influir en esto.
El AtoD tiene una alta impedancia de entrada / baja capacitancia, pero la lectura del AtoD debe desgastar algo de carga en el cable. Según mis cálculos, el AtoD en Arduino maximiza alrededor de 400.000 muestras por segundo.
Si mi explicación es correcta, la señal debería disiparse más lentamente cuando el AtoD se lee más lentamente, asumiendo un día con poca humedad.
Algunas pruebas y experimentos.
- yeti dice:
  Yo también voto por la electrostática ... hay una alfombra, muchos textiles y el gráfico tiene nueces cuando vinieron los gatos ... piel ... electrostática ... adivina a qué me refiero ...
  - la prisa dice:
    lo que también explica la reacción del "pie": es su calcetín, no la pierna, lo que se activa.
- Bogdan dice:
  Las cargas en movimiento hacen que la posibilidad de cambiar porque la capacitancia cambia, como expliqué anteriormente.
  El cable de tierra tiene una ventaja: reduce el acoplamiento de la señal de 50/60 Hz, que apuesto a que es más grande en comparación con la señal de movimiento. Proporciona un modo de suspensión común.
brucesertrat dice:
Leon Theremin, ¿alguien? Eso ciertamente me parece una antena ... por supuesto, es el detector, no el resto del instrumento, lo que lo convertiría en algo capacitivo.
Esto puede ser divertido de jugar, tengo algunos tableros de Arduine aquí en alguna parte.
Hace mucho tiempo estaba trabajando con un cromatógrafo de líquidos de alta presión que tenía un detector electroquímico https://www.myantec.com/support/tutorials/electrochemical-detection que desviaba el lápiz * cuando pasaba o lo saludaba con la mano. . Vi señales de 10-15 picoamperios en el instrumento sobre ruido.
Terminé de construir una jaula de faraday a su alrededor, lo que lo hizo mucho más estable. Supongo que el pie de un tubo de acero inoxidable que formaba las conexiones en el sistema tenía el mismo propósito que el par trenzado aquí.
* Sí, AS hace mucho tiempo, la salida era una grabadora inteligente, y sí, integré consejos cortando las pistas y pesándolas.
- Nathan McCorkle dice:
  ¿En qué trabaja ahora? Me vendría bien un poco de ayuda ... Tengo esta pestaña abierta durante un mes y quiero hacer algo divertido (espectroscopia de rayos X, voltamperometría / amperometría): http://www.ti.com/product/LMP7721/description
  - brucesertrat dice:
    Ahora estoy trabajando en programación web, administración de sistemas y temas generales de informática, dejé de ser bioquímico hace mucho tiempo. Desafortunadamente, ni siquiera puedo recordar en qué estaba trabajando que requería el detector de EC.
  - ROBÓ dice:
    ¿Qué es lo que quieres hacer?
    Puedo hacer una analogía porque soy un viejo pedo.
    Solo puedo saber por el enlace que realmente no le gusta la compensación por perjuicio.
- Bogdan dice:
  El Teremino es sensible a la distancia, no al movimiento. Creo que ese fue el desafío aquí.
  - brucesertrat dice:
    Sí, pero el principio es el mismo, sospecho, solo otra aplicación. El movimiento es de varias distancias.
    - Bogdan dice:
      El movimiento es el derivado de la posición, algo que siente movimiento, siente velocidad, no distancia.
Chorro de agua dice:
¿Esto se parece a esto?
https://www.disneyresearch.com/project/botanicus-interacticus-interactive-plant-technology/
Dan # 9445376854 dice:
Parece que esto se hizo hace dos años en un proyecto mucho más útil, http://www.instructables.com/id/Donut-Protection-Device-Advanced-Arduino-Technique/
- Jii dice:
  Genial, tengo un beneficio para esto.
- notarealemail dice:
  Eso es muy gracioso.
  http://cdn.instructables.com/FDW/D3ES/HTS5A6LS/FDWD3ESHTS5A6LS.LARGE.jpg
ROBÓ dice:
Hmmm, una antena inductiva insertada en un ADC de entrada de alta impedancia.
Es la absorción de ruido de fondo.
¿Cuál es el ruido de fondo ???, acumulación estacionaria en la alfombra, zumbido principal, transmisión terrestre, WiFi local ??? ¡Quién sabe!
Si fuera una red eléctrica, entonces el Arduino podría medir su período para confirmar.
- Greenaum dice:
  Sería útil usar uno de los programas de Arduin-o-scope para que pueda ver lo que hay.
Miroslav dice:
Usé este concepto para obtener un número pseudoaleatorio antes. Simplemente inserte un cable en un pin ADC. Útil para cosas sencillas.
- Máximo dice:
  Ten cuidado ahí. Se han conocido ataques contra el cifrado basados precisamente en la suposición de que la red está activando el generador aleatorio induciendo una periodicidad de 50/60 Hz en él. Si es solo una coincidencia para cualquier propósito, tiene que ser bueno, pero cuando se trata de un generador aleatorio criptográfico, la calidad del azar es crítica y la entrada abierta ciertamente no es suficiente ...
  - notarealemail dice:
    Bueno, dijo "cosas sencillas".
    ¡Pero un muy buen punto para traer!
  - Miroslav dice:
    Estoy de acuerdo en que no es adecuado para criptomonedas. Pero probablemente sea mejor que algunas pruebas algebraicas simples.
Hirudinea dice:
¡Ahora la teramina arduino es más barata que nunca!
Joao Ribeiro dice:
Oye, gracioso, también lo encontré, aunque en ese momento estaba más interesado en hablar sobre el protocolo Midi que en tener un "ruido" desagradable cada vez que mis dedos pasaban por algunos cables provenientes de un par de transistores / condensadores, y esto estaba en los pines digitales, no sobre AD, se me permite agregar, pero la descripción de la turbulencia capacitiva coincide con el efecto como el guante personalizado hecho estrictamente.
Andy dice:
En los viejos tiempos, cuando los televisores eran analógicos durante las vacaciones de verano, ¡nos poníamos en extrañas estatuas solo para ver fútbol en el campo!
¡Y nadie debería perder la actitud!
- notarealemail dice:
  Jajaja. Mi vecino podía conseguir HBO cuando estaba sentado en la calle de la televisión cuando. Vi 10 minutos de Face Off antes de darse por vencido.
piffregister dice:
Cualquiera que esté interesado en esto también debería echar un vistazo a la biblioteca CapacitativeSensor para Arduino. Funciona con el mismo principio, pero mide el retardo de la señal en lugar del voltaje, por lo que puede usar pines digitales en lugar de ADC. La desventaja es que necesita entre 1 y 10 MOhms de resistencias, pero la mayoría de los lectores HAD probablemente lo tengan en algún lugar.
- piffregister dice:
  ¡También puede tener muchos sensores a la vez! Creo que se necesita un pin de recepción para un sensor, pero solo un pin de envío para toda la configuración. ¿O era al revés?
- notarealemail dice:
  Tengo muchas ideas gracias a ti.
vatios dice:
¡Muy interesante! Me gustaría usar esto en un proyecto de alguna manera.
DaveW dice:
Con el riesgo de obstruir hardware específico, señalaría que los chips Cypress PSOC admiten explícitamente la detección de capacidad, lo que facilita los controles táctiles de capacidad y la detección de proximidad. Tienen un kit de prototipo para su chip 4200 a $ 4, que incluye una interfaz extraíble de serie a USB. Su IDE también se ve bastante bien. Por ejemplo, puede hacer muchas cosas arrastrando y soltando. Acabo de comenzar a usar este hardware y hasta ahora estoy bastante impresionado.
- ROBÓ dice:
  No me importa enchufarlos, son un buen chip.
  Los mencionados anteriormente con desactivar el puente serie USB cuestan $ 4 aquí -
  http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/psoc-4-cy8ckit-049-4xxx-prototyping-kits
  Prefiero el chip más avanzado que tiene un clic de USB a la sección JTAG / Debug, utilizable para programar algunos de los chips PSoC. $ 10 aquí -
  http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cy8ckit-043-psoc-4-m-series-prototyping-kit
Mike Rigsby dice:
Probé esto con cuatro pulgadas de cable y una batería Arduino y funciona para detectar a un humano a unos pocos pies. Los primeros detalles de mi prueba se pueden encontrar en el proyecto "Friend" en https://la-tecnologia.io/project/10162-little-friend/log/38612-human-detector-using-arduino-and-bit-of- wire
Esto es bastante bueno y probablemente se pueda usar para algunos proyectos de detección, sin embargo, en realidad funciona.
Dave Davidson dice:
LOL, esto no es nuevo para algo de seguridad.
Sarah @ Stringer Mallard dice:
Esto tiene que salir al bosque o algo así, no puedes probar esto en una casa donde las ondas eléctricas están por todas partes.
criticos dice:
Los comentarios fueron TL; DR todo. Entonces esto me recuerda al Proyecto Soli. Si tuviera que aumentar la precisión, eso también podría funcionar para la detección de gestos.
plouc dice:
No leí todo el comentario, pero mientras lo intenté y jugué un poco con tu código, imprimí cada 1 mS el valor bruto de analogRead. Pero aún así, poner valores en una hoja de Excel muestra una frecuencia sinus @ mains bastante distorsionada. Una vez en la función promedio, el valor permanece constante alrededor de 700, se ven variaciones cuando algo se mueve alrededor de la antena. ¡Detector de movimiento bastante bueno en realidad! Gracias por compartir.
celem dice:
Gracias por publicar esto, bastante interesante. El "por qué" parece estar bien diagnosticado por otros aquí. Lo que me fascinó son las aplicaciones para la detección de movimiento en todos los sentidos en lugar de PIR, que es unidireccional. También tiene discriminación masiva, por lo que no se detectarán criaturas pequeñas, como ratones. Puedo ver el uso de esto en algunas aplicaciones únicas donde la detección de movimiento en todos los sentidos sería útil. También sería barato: acabo de comprar un UNE de AliExpress por $ 4.85 incluido el envío. EBay vende Arduino MINI por menos de $ 2 entregados. Esto hace que un detector de movimiento completo de bricolaje sea más barato que un PIR.
- Connor Nishijima dice:
  ¡Me alegra que te guste el concepto! Todavía está muy desnudo en este momento, ya que estoy trabajando para solucionarlo, pero puedes seguir la página de la-tecnologia.io para ver este efecto y mis pruebas y errores en la detección de movimiento.
  https://la-tecnologia.io/project/11982-arduinos-built-in-motion-detector
único dice:
https://en.wikipedia.org/wiki/Volt-ampere_reactive#Physical_significance_of_reactive_power
Busque esa bobina de cobre y electricidad reactiva (el par trenzado es uno de esta bobina de cobre) y piense qué tipo de energía está siempre presente en sus casas y habitaciones ... ¿Podría usar esa energía para manipular su cuerpo o mente? piense en el sensor y en cómo lee la energía a su alrededor, la tierra es la clave ... ¿Piense en el sensor al revés? tal vez el sombrero en la cabeza de Connors sería una pista ...... ^^^.
tal vez este tipo no se equivoque ...
http://www.theunticket.com/wp-content/uploads/2010/11/conspiracy_theorist.jpg