HC -SR04 VS VL53L0X - 1. teszt - Használat robotgépkocsikhoz: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ez az utasítás egy egyszerű (bár a lehető legtudományosabb) kísérleti eljárást javasol, hogy nagyjából összehasonlítsuk két leggyakoribb távolságérzékelő hatékonyságát, amelyek teljesen eltérő fizikai működéssel rendelkeznek. A HC-SR04 ultrahangot használ, hang (mechanikus) hullámokat jelent, a VL53L0X pedig infravörös rádióhullámokat, vagyis az optikai spektrumhoz nagyon közel (frekvenciában) elektromágneses.

Mi a gyakorlati hatása egy ilyen talajkülönbségnek?

Hogyan következtethetünk arra, hogy melyik érzékelő felel meg leginkább az igényeinknek?

Elvégzendő kísérletek:

1. Távolságmérések pontossági összehasonlítása. Ugyanaz a cél, a cél síkja függőleges a távolsághoz.
2. Célanyag -érzékenység összehasonlítása. Ugyanaz a távolság, a cél síkja függőleges a távolsághoz.
3. A célsík szöge a távolság -összehasonlítási vonalhoz. Ugyanaz a cél és távolság.

Természetesen még sok a tennivaló, de ezekkel a kísérletekkel valaki érdekes betekintést nyerhet az érzékelők értékelésébe.

Az utolsó lépésben megadjuk az arduino áramkör kódját, amely lehetővé teszi az értékelést.

1. lépés: Anyagok és berendezések

1. fa bot 2cmX2cmX30cm, amely alapként szolgál
2. 60 cm hosszú, 3 mm vastag csap két egyenlő részre vágva

   a csapokat szilárdan és függőlegesen kell elhelyezni a botban 27 cm távolságra egymástól (ez a távolság nem igazán fontos, de összefügg az áramkör méreteivel!)

3. négy különböző típusú akadály, egy tipikus fénykép mérete 15 cmX10 cm

   1. kemény papír
   2. kemény papír - vöröses
   3. plexi
   4. kemény papír alumínium fóliával borítva
4. az akadályok tartóinak két csövet készítettem régi ceruzákból, amelyek foroghatnak a csapok körül

az arduino áramkörhöz:

1. arduino UNO
2. kenyeretábla
3. áthidaló kábelek
4. egy HC-SR04 ultrahangos érzékelő
5. egy VL53L0X infravörös LASER érzékelő

2. lépés: Néhány információ az érzékelőkről…

HC-SR04 ultrahangos távolságérzékelő

A gazdaságos robotika régi klasszikusai, nagyon olcsók, bár halálos érzékenyek rossz kapcsolat esetén. Azt mondanám (bár ennek az utasításnak a célja szempontjából nem releváns), hogy nem ökológiai szempontból az energiafaktor!

Infravörös lézeres távolságérzékelő VLX53L0X

Mechanikus hanghullámok helyett elektromágneses hullámokat használ. A tervben hibás csatlakozást adok meg, ami azt jelenti, hogy az adatlap (és a tapasztalataim szerint) szerint a diagramban 5V helyett 3,3 V -ra kell csatlakoztatni.

Mindkét érzékelőhöz adatlapokat szállítok.

3. lépés: A készülék hatása a kísérletre

A kísérletek megkezdése előtt meg kell vizsgálnunk a "készülékünk" hatását az eredményeinkre. Ennek érdekében megpróbálunk néhány mérést a kísérleti célok nélkül. Tehát miután a csapokat magára hagytuk, megpróbáljuk "látni" őket érzékelőinkkel. A 18 cm -es és a csapoktól 30 cm -re mért méréseink szerint az érzékelők irrelevánsak eredmények. Tehát úgy tűnik, hogy nem játszanak szerepet a következő kísérleteinkben.

4. lépés: A távolság pontosságának összehasonlítása

Észrevesszük, hogy körülbelül 40 cm -nél kisebb távolságok esetén az infravörös pontossága jobb, a nagyobb távolságok helyett, ahol az ultrahang jobban működik.

5. lépés: Anyagfüggő pontosság

Ehhez a kísérlethez különböző színű kemény papírcélokat használtam, az eredmények között nem volt különbség (mindkét érzékelő esetében). A nagy különbség, ahogy az várható volt, a plexi átlátszó céltáblával és a klasszikus kemény papírcéllal volt. A plexi az infravörös számára láthatatlannak tűnt, az ultrahang helyett, amelyhez nem volt különbség. Ennek bemutatására bemutatom a kísérletről készült fényképeket a kapcsolódó mérésekkel együtt. Ahol az infravörös érzékelő pontossága uralja a versenyt, az erősen fényvisszaverő felület. Ez a kemény papír alumínium fóliával borítva.

6. lépés: Szöghöz kapcsolódó távolság -pontosság összehasonlítása

Méréseim szerint az infravörös érzékelő helyett az ultrahang -érzékelő esetében sokkal erősebben függ a pontosság a szögtől. Az ultrahang -érzékelő pontatlansága a szög növekedésével sokkal jobban növekszik.

7. lépés: Arduino kód az értékeléshez

A kód a lehető legegyszerűbb. A cél az, hogy a számítógép képernyőjén egyidejűleg megmutassa mindkét érzékelő méréseit, így könnyen összehasonlítható.

Érezd jól magad!