如何使用红外传感器感应眼睛的运动并控制LED

第1步：构造

我使用了两个传感器QTR-1A进行眼睛跟踪。

组件

SparkFun Arduino Pro Mini 328-5V/16MHz

Adafruit LiIon/LiPoly背包Pro Trinket/ItsyBitsy附加组件

LiPo电池

NeoPixel条

QTR-1A反射传感器

步骤2：NeoPixel LED眼球

使用NeoPixel LED胶带。 LED是68个单位。

LED用双面胶带固定在碗上并进行了布线。

步骤3：传感器单元

我使用了两个传感器QTR-1A进行眼睛跟踪。将QTR-1A放在塑料片上，其间距约为眼睛的宽度。

分别用夹子将传感器部分和微控制器部分固定到眼镜上。

第4步：Arduino代码

当虹膜接近一个传感器时，反射光会减少，传感器值会增加。相反，当虹膜移开时，反射光增加，而光反射器的传感器值减小。

LED眼球瞳孔的左右移动感测到一个传感器值的增大和减小。并控制它。闪烁时，两个传感器的值都会减小，因此，如果两个传感器的值同时减小，LED眼球的眼睑就会下降。

我使用了以下库。

QTRsensors：https://github.com/pololu/qtr-sensors-arduino

Adafruit_NeoPixel：https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

#include

#include

#define NUM_SENSORS 2 // number of sensors used

#define NUM_SAMPLES_PER_SENSOR 10 // averaging

#define EMITTER_PIN QTR_NO_EMITTER_PIN

int iniSensorValL， sensorValL;

int iniSensorValR， sensorValR;

#define PIN A3

Adafruit_NeoPixel led = Adafruit_NeoPixel（68， PIN， NEO_GRB + NEO_KHZ800）;

int blackNum = 24;

int pupilNum = 12;

uint32_t color;

int brightness = 40;

byte eyeColor;

int LR =7;

boolean lid = false;

int cnt = 0;

//Black eye L&R animation

int blackLED［15］［24］ = {{12，32，35，55，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{12，13，31，36，54，55，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{11，13，14，30，37，53，54，56，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{10，11，14，15，29，38，52，53，56，57，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{ 9，10，11，12，15，16，28，33，34，39，51，52，55，56，57，58，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{ 0， 8， 9，10，11，12，13，16，17，27，32，35，40，50，51，54，55，56，57，58，59，67，68，68}，

{ 0， 1， 7， 8， 9，10，13，14，17，18，26，31，36，41，49，50，53，54，57，58，59，60，66，67}，

{ 1， 2， 6， 7， 8， 9，14，15，18，19，25，30，37，42，48，49，52，53，58，59，60，61，65，66}，

{ 2， 3， 5， 6， 7， 8，15，16，19，20，24，29，38，43，47，48，51，52，59，60，61，62，64，65}，

{ 3， 4， 5， 6， 7，16，17，20，21，23，28，39，44，46，47，50，51，60，61，62，63，64，68，68}，

{ 4， 5， 6，17，18，21，22，27，40，45，46，49，50，61，62，63，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{ 4， 5，18，19，26，41，48，49，62，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{ 4，19，20，25，42，47，48，63，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{20，21，24，43，46，47，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{21，23，44，46，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}};

//pupil L&R animation

int pupilLED［15］［12］ = {{33，34，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{32，33，34，35，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{12，31，32，33，34，35，36，55，68，68，68，68}，

{12，13，30，31，32，33，34，35，36，37，54，55}，

{13，14，29，30，31，32，35，36，37，38，53，54}，

{14，15，28，29，30，31，36，37，38，39，52，53}，

{15，16，27，28，29，30，37，38，39，40，51，52}，

{16，17，26，27，28，29，38，39，40，41，50，51}，

{17，18，25，26，27，28，39，40，41，42，49，50}，

{18，19，24，25，26，27，40，41，42，43，48，49}，

{19，20，23，24，25，26，41，42，43，44，47，48}，

{20，21，22，23，24，25，42，43，44，45，46，47}，

{21，22，23，24，43，44，45，46，68，68，68，68}，

{22，23，44，45，68，68，68，68，68，68，68，68}，

{22，45，68，68，68，68，68，68，68，68，68，68}};

//Blink animation

int eyelid = 0;

int eyelidNum［8］ = {0，4，8，16，24，34，44，56};

int eyelidLED［56］ = {64，65，66，67，58，59，60，61，56，57，62，63，49，50，51，52，47，48，53，54，38，39，40，41，46，55，36，37，42，43，26，27，28，29，35，44，24，25，30，31，15，16，17，18，34，45，23，32，13，14，19，20，6，7，8，9};

QTRSensorsAnalog qtra（（unsigned char［］） {0， 1}， NUM_SENSORS， NUM_SAMPLES_PER_SENSOR， EMITTER_PIN）;

unsigned int sensorValues［NUM_SENSORS］;

void blink（int eyelid， int LR） {

if （eyelid ！= 8）{

//Pewter

for（uint16_t i=0; iled.setPixelColor（i， led.Color（66， 66， 66））;

}

//Black eye

for（uint16_t i=0; iled.setPixelColor（blackLED［LR］［i］， color）;

}

//pupil

for（uint16_t i=0; iled.setPixelColor（pupilLED［LR］［i］， led.Color（0， 0， 66））;

}

//eyelid

for（int i=0; i 《 eyelidNum［eyelid］; i++） {

led.setPixelColor（eyelidLED［i］， 0）;

}

} else if （eyelid == 8）{

led.clear（）;

}

led.show（）;

}

void setup（） {

Serial.begin（115200）;

led.begin（）;

led.setBrightness（brightness）; // Initial Brightness 40

led.show（）; // Initialize all pixels to ‘off’

color = led.Color（0， 177， 55）; //pupil color

delay（100）;

qtra.read（sensorValues）;

iniSensorValL = sensorValues［0］;

iniSensorValR = sensorValues［1］;

blink（eyelid， LR）;

}

void loop（） {

//QTR - 1A sensor value

qtra.read（sensorValues）;

sensorValL = sensorValues［0］;

sensorValR = sensorValues［1］;

double rasioL = （double）sensorValL / iniSensorValL;

double rasioR = （double）sensorValR / iniSensorValR;

Serial.print（rasioL）;

Serial.print（“ ”）;

Serial.println（rasioR）;

if（rasioL 》 0.985 && rasioR 《 0.985）{ //right

for（int i = LR; i 《 12; i++）{

blink（0， i）;

delay（40）;

LR = i;

}

}else if（rasioL 《 0.985 && rasioR 》 0.985）{ //left

for（int i=LR; i》2; i--）{

blink（0， i）;

delay（40）;

LR = i;

}

}else if（lid == false && rasioL 《 0.96 && rasioR 《 0.96）{ //Blinking close

for（int i = 1; i 《 9; i++）{

blink（i， LR）;

delay（40）;

lid = true;

}

}else if（lid == true && rasioL 》 0.96 && rasioR 》 0.96）{ //Blinking open

for（int i = 8; i 》 0; i--）{

blink（i， LR）;

delay（40）;

lid = false;

}

}else if（lid == false && rasioL 》 0.96 && rasioR 》 0.96） { //normal

//cnt++;

//eyelid = 0;

if（LR 《= 7）{

for（int i=LR; i《=7; i++）{

blink（0， i）;

delay（40）;

LR = i;

}

}else {

for（int i=LR; i》=7; i--）{

blink（0， i）;

delay（40）;

LR = i;

}

}

}

//Initial value refresh

if （cnt 》 10）{

iniSensorValL = sensorValL;

iniSensorValR = sensorValR;

cnt = 0;

}

}

第5步：操作

用传感器检测瞳孔的左右移动和眨眼，并控制眼球LED。