HC -SR04 VS VL53L0X - 1 bandymas. Naudojimas automobiliams su robotais: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Ši instrukcija siūlo paprastą (nors ir kiek įmanoma moksliškesnį) eksperimentavimo procesą, kad būtų galima palyginti maždaug dviejų labiausiai paplitusių atstumo jutiklių, kurie yra visiškai skirtingo fizinio veikimo, efektyvumą. HC-SR04 naudoja ultragarsą, reiškia garso (mechanines) bangas, o VL53L0X naudoja infraraudonųjų spindulių radijo bangas, kurios yra elektromagnetinės labai artimos (dažniu) optiniam spektrui.

Koks yra praktinis tokio žemės skirtumo poveikis?

Kaip galime padaryti išvadą, kuris jutiklis geriausiai atitinka mūsų poreikius?

Eksperimentai, kuriuos reikia atlikti:

1. Atstumo matavimų tikslumo palyginimas. Tas pats taikinys, taikinio plokštuma vertikali nuo atstumo.
2. Tikslinės medžiagos jautrumo palyginimas. Tas pats atstumas, taikinio plokštuma vertikali iki atstumo.
3. Tikslinės plokštumos kampas į atstumo palyginimo liniją. Tas pats tikslas ir atstumas.

Žinoma, galima nuveikti daug daugiau, tačiau atlikus šiuos eksperimentus kas nors gali įdomiai suprasti jutiklių vertinimą.

Paskutiniame etape pateikiamas arduino grandinės kodas, leidžiantis įvertinti.

1 žingsnis: medžiagos ir įranga

1. medinė lazda 2cmX2cmX30cm, kuri tarnauja kaip pagrindas

2. kaištis 60 cm ilgio 3 mm storio, supjaustytas į dvi lygias dalis

   kaiščiai turi būti tvirtai ir vertikaliai įkišti į lazdą 27 cm atstumu vienas nuo kito (šis atstumas nėra labai svarbus, bet susijęs su mūsų grandinės matmenimis!)

3. keturios skirtingų tipų kliūtys, kurių dydis yra tipiška 15 cm x 10 cm nuotrauka
   1. kietas popierius
   2. kietas popierius - rausvas
   3. plexiglas
   4. kietas popierius, padengtas aliuminio folija
4. kliūčių laikikliams iš senų pieštukų padariau du vamzdelius, kurie gali suktis aplink kaiščius

arduino grandinei:

1. arduino UNO
2. Bandomoji Lenta
3. trumpieji kabeliai
4. vienas ultragarso jutiklis HC-SR04
5. vienas VL53L0X infraraudonųjų spindulių lazerinis jutiklis

2 žingsnis: šiek tiek informacijos apie jutiklius …

Ultragarsinis atstumo jutiklis HC-SR04

Senoji ekonominės robotikos klasika, labai pigi, nors mirtinai jautri netinkamo ryšio atveju. Sakyčiau (nors ir nesusijęs su šios instrukcijos tikslu) neekonomiškas energetiniam veiksniui!

Infraraudonųjų spindulių lazerinis atstumo jutiklis VLX53L0X

Naudoja elektromagnetines bangas, o ne mechanines garso bangas. Pagal mano pateiktą planą neteisingas ryšys reiškia, kad pagal duomenų lapą (ir mano patirtis!) Schemoje turėtų būti prijungtas prie 3.3V, o ne 5V.

Abiems jutikliams tiekiu duomenų lapus.

3 žingsnis: aparato poveikis eksperimentui

Prieš pradėdami eksperimentus, turime patikrinti savo „prietaiso“įtaką mūsų rezultatams. Norėdami tai padaryti, bandome atlikti kai kuriuos matavimus be mūsų eksperimentinių tikslų. Taigi, palikę kaiščius ramybėje, bandome juos „matyti“savo jutikliais. Remiantis mūsų matavimais 18 cm ir 30 cm atstumu nuo kaiščių, jutikliai nesvarbūs rezultatus. Taigi neatrodo, kad jie vaidina svarbų vaidmenį mūsų būsimuose eksperimentuose.

4 žingsnis: atstumo tikslumo palyginimas

Pastebime, kad esant mažesniems nei 40 cm atstumams, infraraudonųjų spindulių tikslumas yra geresnis, o ne ilgesni, kai ultragarsas veikia geriau.

5 žingsnis: nuo medžiagos priklausantis tikslumas

Šiam eksperimentui aš naudoju skirtingos spalvos kieto popieriaus taikinius, nesiskiriant rezultatams (abiejų jutiklių atveju). Didelis skirtumas, kaip ir tikėtasi, buvo su skaidraus stiklo ir klasikinio kieto popieriaus taikiniu. Atrodė, kad organinis stiklas yra nematomas infraraudonųjų spindulių, o ne ultragarsas, kuriam nebuvo jokio skirtumo. Norėdami tai parodyti, pateikiu eksperimento nuotraukas kartu su susijusiais matavimais. Jei infraraudonųjų spindulių jutiklio tikslumas dominuoja, konkurencija yra stipriai atspindinčio paviršiaus atveju. Tai kietas popierius, padengtas aliuminio folija.

6 žingsnis: su kampu susijusio atstumo tikslumo palyginimas

Remiantis mano matavimais, yra daug stipresnė tikslumo priklausomybė nuo kampo ultragarso jutiklio, o ne infraraudonųjų spindulių jutiklio atveju. Padidėjus kampui, ultragarso jutiklio netikslumas padidėja daug labiau.

7 žingsnis: „Arduino“vertinimo kodas

Kodas yra kuo paprastesnis. Tikslas yra vienu metu kompiuterio ekrane parodyti abiejų jutiklių matavimus, kad juos būtų lengva palyginti.

Pasilinksmink!