Domanda:
Come rilevare il movimento del gadget senza elettricità
Drust
2020-05-31 15:54:01 UTC
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Sto cercando di creare un dispositivo che deve essere acceso quando viene sollevato e potrebbe rimanere in standby per diverse settimane prima di essere prelevato.In questo momento sto valutando di utilizzare una resistenza foto nella parte inferiore del mio dispositivo o di utilizzare un sensore piezoelettrico per questo scopo, ma entrambi usano elettricità e potrebbero scaricare la batteria prima dell'uso effettivo del dispositivo.Esiste un altro modo per consentire a un dispositivo di rilevare il proprio movimento senza scaricare la batteria?

Che ne dici di un interruttore, simile a quello utilizzato nei telefoni fissi?
Semplice finché non inizi a pensare alle resistenze di trazione: palla che rotola.Complesso all'inizio ma per certi versi più versatile: accelerometro MEMS con interruzione dell'allarme di movimento.La tua idea del resistore fotografico potrebbe non essere impraticabile, ad esempio potresti far svegliare un MCU ogni pochi secondi e sottoporlo a una corrente di prova prima di tornare a una modalità di alimentazione molto bassa.
* entrambi consumano elettricità e potrebbero scaricare la batteria prima dell'uso effettivo del dispositivo * Ti stai ponendo l'obiettivo di ** zero ** consumo di energia.Se modifichi l'obiettivo in un consumo energetico ** sufficientemente basso **, le cose potrebbero diventare molto più facili.Il mio mouse wireless Logitech dura più di 2 anni se lasciato da solo, ma si riaccende non appena rileva un movimento.Non utilizza un interruttore meccanico.
Sono necessari più dettagli: qual è l'oggetto?Qual è la superficie?In quanti modi può essere ritirato?Quale accelerazione minima viene applicata durante la raccolta?La superficie può essere modificata?Cosa raccoglie l'oggetto?
senza elettricità ??Questo significa completamente meccanico.Allora avrai bisogno di macchine idrauliche.Immagino volessi dire senza circuiti complicati.Come un cicalino e un interruttore.
Cosa viene raccolto?È un pacchetto eCommerce?Se è così qual è il peso.
Potresti replicare un interruttore di inclinazione da un vecchio flipper ... cono di metallo penzolante circondato da un anello di metallo fisso
@Hearth Ho letto il tuo commento come "mine antiuomo" e anche questo mi sembra adatto.
Cella solare con mosfet come interruttore?
Non stai costruendo una bomba, vero?o_o
Otto risposte:
Transistor
2020-05-31 16:59:25 UTC
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I microinterruttori sono disponibili in una vasta gamma di formati, sono molto piccoli, sono meccanicamente semplici e molto affidabili.

enter image description here

Figura 1. Una selezione di microinterruttori.

I tipi di leva sono molto sensibili, quindi è necessaria poca forza per azionarli a causa del vantaggio meccanico della leva.

schematic

simula questo circuito - Schema creato utilizzando CircuitLab

Figura 2. Il cablaggio è semplice come usare il contatto normalmente chiuso (che sarà normalmente aperto quando il peso del contenitore viene applicato all'interruttore).

Questa è un'opzione molto semplice ed efficace: potresti semplicemente assicurarti che il braccio della leva sporga dalla parte inferiore del dispositivo.Quando il dispositivo viene riposto, la leva "fa clic" sull'interruttore.Andando oltre, potresti alterare il design del dispositivo in modo che abbia un design del case che si comprime, si piega o si altera in altro modo quando viene sollevato (inserendo il microinterruttore).
SomeoneSomewhereSupportsMonica
2020-06-01 13:08:51 UTC
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Un interruttore con sensore di vibrazione può essere costruito o acquistato utilizzando una molla, avvolta attorno a un perno centrale.

Quando viene spostata, la molla entra in contatto con il pin, chiudendo un circuito.La gravità da sola non è abbastanza forte per chiudere il circuito.Sono sorprendentemente efficaci in tutte le dimensioni, non solo nell'asse perpendicolare al perno.

Sono disponibili in una varietà di sensibilità e costruzioni, comprese nude e chiuse.Ho visto versioni fatte di filo di acciaio appena avvolto saldato alla scheda.

Adafruit medium-sensitivity vibration switch Fonte: Adafruit

Simili al suggerimento di Solar Mike, evitano l'utilizzo di energia quando non vengono attivati.

Dovresti combinarlo con qualcosa per mantenere l'alimentazione dopo che il sensore è scattato, un relè funzionerebbe.
@rtaft Sì, o un transistor di qualche tipo che si aggancia, con il micro che lo rilascia quando qualsiasi attività è completa.
Ho visto versioni semplici di queste integrate nel design delle luci per bici che costano quasi nulla.Funzionano bene (anche se nelle luci della bici continuavano a bagnarsi e la molla in acciaio si è arrugginita)
vu2nan
2020-05-31 17:32:13 UTC
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Se l'unità fosse riposta in un supporto dedicato, sarebbe sufficiente un interruttore reed magnetico di tipo "NC".

L'interruttore reed può essere montato nell'unità e cablato nella sua linea di alimentazione.

Un magnete, situato nel supporto, manterrebbe aperto l'interruttore a lamella.

L'interruttore a lamella si chiuderebbe e l'unità si accenderebbe, al recupero dal suo supporto.

Se si dispone di una docking station, è probabile che tu stia fornendo alimentazione al dispositivo dalla docking station (per mantenerlo carico).Quando la ricarica si interrompe, è stato ritirato.Ovviamente, se viene posato da qualche parte diversa dalla docking station, non verrà rilevato.
Ciao Ralph, ti ringrazio per avermi fatto capire che il mio uso del termine "docking station" non era corretto.Ho modificato di conseguenza la mia risposta.
bobflux
2020-05-31 16:32:57 UTC
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È possibile utilizzare il rilevamento capacitivo per rilevare quando il dispositivo viene selezionato.Se si tratta di una scatola, dovresti mettere del nastro conduttivo o spruzzare vernice conduttiva su tutti i lati all'interno.

Questo aggiunge una caratteristica: il dispositivo può sapere dove viene toccato.Ad esempio, se si tratta di una scatola, sarà in grado di rilevare le dita su tutti i lati in modo indipendente.Così saprà se viene toccato (un dito rilevato) o raccolto (almeno due dita, sui lati opposti).

Ad esempio, i microcontrollori MSP430 implementano il rilevamento capacitivo con una potenza molto bassa:

enter image description here

I pochi µA richiesti sono inferiori all'autoscarica della batteria.Se si progetta il circuito per la potenza in standby più bassa, non importa se assorbe pochi µA da un paio di batterie AAA o se è completamente spento.

Ma sarebbe autoscarica PIÙ l'extra per eseguire il rilevamento capacitivo ...
Certo ... ma se assorbe solo un paio di µA gli AAA moriranno di vecchiaia prima che tutta la capacità sia esaurita;)
Solar Mike
2020-05-31 15:55:45 UTC
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Una sfera di metallo che si muove e collega i contatti: nessun movimento, nessuna connessione, nessun assorbimento di corrente.

Questo è di gran lunga il più semplice dove funziona;il problema è che devi gestire attentamente le resistenze di trazione in modo che non diventino un drenaggio di corrente se a riposo in una posizione in cui la palla sta completando un contatto contro di loro.
È possibile utilizzare il movimento della sfera di metallo, in combinazione con la raccolta di energia per una soluzione completa senza batteria.
Potresti eventualmente sostituire la palla con un interruttore di inclinazione (più o meno la stessa idea, ma fatto per te).Entrambe le soluzioni richiedono che quando il dispositivo viene abbassato, l'interruttore sia in posizione di spegnimento (scollegato).
Mahendra Gunawardena
2020-05-31 17:59:17 UTC
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Presumo che l'oggetto raccolto sia un pacchetto di e-commerce lasciato sul gradino della porta o qualcosa di simile.

Sulla base del presupposto di cui sopra, consiglio di esaminare soluzioni basate sulla raccolta di energia. Questo dovrebbe soddisfare il requisito di nessuna batteria, mancanza di alimentazione o bassa potenza. Dai un'occhiata alle soluzioni offerte dalle soluzioni IOT autoalimentate di enocean

Di seguito è riportato un esempio di un modulo trasmettitore a pulsante. Quanto segue è usato come interruttore della lampada. Il sistema utilizza il movimento di accensione / spegnimento del movimento dell'interruttore della luce meccanico per generare energia elettrica sufficiente. L'energia elettrica viene generata utilizzando il built-in generatore elettrodinamico.

enter image description here

Principio funzionale
Il trasduttore di energia elettrodinamico è azionato da un archetto, che può essere spinto dall'esterno del modulo a sinistra oa destra tramite un apposito pulsante o interruttore a bilanciere. Quando l'arco energetico viene abbassato, viene creata energia elettrica e viene trasmesso un telegramma RF che include un ID modulo a 32 bit (PTM 210J 48 bit opzionale). Il rilascio dell'arco energetico genera diversi dati del telegramma, quindi ogni telegramma PTM contiene l'informazione che l'arco è stato premuto o rilasciato.

Suggerisco di dare un'occhiata al modulo interruttore multicanale a pulsante PTM 215 o qualcosa di simile

In alternativa potresti utilizzare un sensore di pressione, ma ciò richiederebbe alimentazione.

Rohan
2020-06-02 10:40:13 UTC
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Un magnete vicino a una bobina di filo genera una corrente solo quando il magnete è in movimento.Metti un magnete sferico in una scatola corta e larga con una bobina sul coperchio (per "corto" intendo altezza simile alla larghezza del magnete).Quando il dispositivo viene spostato, il magnete rotolerà, genererà una corrente nella bobina e ciò potrebbe essere sufficiente per alimentare un circuito di avvio che accende quello principale.

Se il dispositivo ha una forma complessivamente piatta, potresti essere in grado di estrarre la bobina da un angolo del PCB principale e agganciare semplicemente un coperchio di plastica su quell'area per mantenere il magnete nell'area appropriata, o persino progettarlo inil caso.

Ci ho pensato, ma il problema è che si tratta di un segnale CA rumoroso a bassa tensione.Un magnete inserito tra due molle elicoidali in un tubo potrebbe essere più efficiente.Il sistema massa-molla avrà una frequenza di vibrazione caratteristica e le molle elicoidali possono raddoppiare come bobine di filo.Il tubo viene utilizzato per vincolare il sistema a una dimensione
Il rumoroso bit AC a bassa tensione è una critica giusta, anche se ho pensato che alcune delle elettroniche a bassissima potenza là fuori potrebbero essere in grado di affrontarlo.Ho considerato un magnete in un tubo, ma ero preoccupato che il vincolo monodimensionale potesse sacrificare troppa sensibilità, mentre i ricordi d'infanzia di quei puzzle "rotolano la palla attraverso il labirinto" e la loro frustrazione associata hanno dipinto un'immagine abbastanza chiara di qualcosa di meccanico esensibile al movimento.
Ralph Bolton
2020-06-01 14:48:30 UTC
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Forse non proprio quello che stai cercando, ma potresti legare il dispositivo con una stringa facilmente rimovibile.Quando sollevi il dispositivo, il cavo si allenta e il dispositivo sa di essere stato sollevato.Questo sarebbe il contrario di un "kill switch tether" che potresti trovare su una moto o su una moto d'acqua: https://www.mpsracing.com/products/MPS/hc01.asp



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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