原本我想用Arduino读取模拟水表的数据。水表上有一个由某种反光材料制成的小齿轮。大家可以看看图片。最初的想法是用强光源照亮这个齿轮,然后检测反射的光线。但经过多次实验后,我不得不放弃这个方案。问题在于,齿轮上的每个齿反射光线并不均匀。有些齿能将光线反射到传感器上,而其他齿则无法做到这一点。
于是,下一个想法是测量其中一个红色箭头的反射光强度。带有0.001刻度的箭头每转一圈就能测量1升水量。为了照亮水表显示屏,我们使用了一款超亮的绿色LED灯,而带有简单放大器的光电晶体管则负责检测信号。
使用绿色LED灯很重要,因为绿色是红色的互补色。红色的箭头会吸收大部分绿色光线,而白色的背景则会反射大部分绿色光线。
第一次尝试在没有专用镜头的情况下拍摄,结果效果不太稳定。经过多次调整螺丝后,我决定安装一个简单的镜头。但我能找到的所有镜头都价格不菲,而且很难找到适合我所需的小直径镜头。不过,eBay上有个便宜又高效的替代品。我花3欧元就买到了一个三星智能手机的完整相机替换模块,型号是"三星S8500相机模块GT-S8500"。
http://www.ebay.de/itm/252821221343?_trksid=p2057872.m2749.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
但我认为任何其他智能手机摄像头模块都能胜任这项工作。你需要将整个摄像头模块拆开,唯一需要保留的部件就是镜头。
结果相当不错。我在示波器上能看到一个很强的信号。(当红色箭头在摆动时,示波器显示的电压值在2.5V到3.5V之间)
整个设计包括水表传感器设备、用于容纳电子元件的盒子以及电子元件本身。
印刷部件下方,你需要两根螺纹杆(长约80毫米,直径3毫米)、2个M3螺母、2个M3防松螺母以及若干垫圈。
,我重新利用了一个旧的 USB-A 接口,将其粘在水表盖上,以便将电线连接引出传感器。使用一些热缩管也会非常有用。
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