HC -SR04 VS VL53L0X - Toets 1 - Gebruik vir robotmotortoepassings: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksies stel 'n eenvoudige (alhoewel so wetenskaplike as moontlik) eksperimentele proses voor om die effektiwiteit van twee mees algemene afstandsensors, wat van 'n heeltemal ander fisiese funksionering is, ongeveer te vergelyk. Die HC-SR04 gebruik ultraklank, beteken klank (meganiese) golwe en die VL53L0X gebruik infrarooi radiogolwe, dit is elektromagneties baie naby (in frekwensie) aan optiese spektrum.

Wat is die praktiese impak van so 'n grondverskil?

Hoe kan ons aflei watter sensor die beste by ons behoeftes pas?

Eksperimente wat gedoen moet word:

1. Afstandmetings akkuraatheidsvergelyking. Dieselfde teiken, vlak van teiken vertikaal tot afstand.
2. Doel materiaal sensitiwiteit vergelyking. Dieselfde afstand, vlak van teiken vertikaal tot afstand.
3. Hoek van die teikenvlak na die lyn van afstandvergelyking. Dieselfde teiken en afstand.

Daar is natuurlik nog baie meer te doen, maar met hierdie eksperimente kan iemand 'n interessante insig in die evaluering van sensors kry.

By die laaste stap word die kode gegee vir die arduino -stroombaan wat die evaluering moontlik maak.

Stap 1: Materiaal en toerusting

1. houtstok 2cmX2cmX30cm, wat as basis dien

2. pen 60 cm lank 3 mm dik sny in twee gelyke stukke

   die penne moet stewig en vertikaal in die stok 27 cm van mekaar gesit word (hierdie afstand is nie regtig belangrik nie, maar hou verband met ons stroomafmetings!)

3. vier verskillende soorte hindernisse, die grootte van 'n tipiese foto van 15 cm x 10 cm

   1. harde papier
   2. harde papier - rooierig
   3. pleksiglas
   4. harde papier bedek met aluminiumfoelie
4. Vir die houers van die hindernisse het ek twee buise gemaak van ou potlode wat om die penne kan draai

vir die arduino -kring:

1. arduino UNO
2. broodbord
3. springkabels
4. een ultrasoniese sensor HC-SR04
5. een VL53L0X infrarooi LASER -sensor

Stap 2: 'n Paar inligting oor die sensors …

Ultraklankafstandsensor HC-SR04

Ou klassieke klassieke ekonomie robotika, baie goedkoop, hoewel dodelik sensitief in die geval van 'n verkeerde verbinding. Ek sou sê (hoewel dit nie relevant is vir die doel van hierdie instruksies nie) nie ekoomies vir die energiefaktor nie!

Infrarooi laserafstandsensor VLX53L0X

Gebruik elektromagnetiese golwe in plaas van meganiese klankgolwe. In die plan wat ek verskaf, is daar 'n verkeerde verbinding wat beteken dat volgens die datablad (en my ervaring!) Gekoppel moet wees aan 3.3V in plaas van 5V in die diagram.

Vir beide sensors verskaf ek gegewensblaaie.

Stap 3: Apparaat beïnvloed die eksperiment

Voordat ons met die eksperimente begin, moet ons die invloed van ons 'apparaat' op ons resultate nagaan. Om dit te doen, probeer ons 'n paar metings sonder ons eksperimentele doelwitte. Nadat ons die penne alleen gelos het, probeer ons dit met ons sensors "sien". Volgens ons metings op 18cm en op 30cm afstand tot die penne, gee die sensors nie saak nie resultate. Dit lyk dus nie asof hulle 'n rol speel in die komende eksperimente nie.

Stap 4: Vergelyking van afstandsnauwkeurigheid

Ons merk op dat die akkuraatheid van die infrarooi in die geval van afstande kleiner as 40 cm beter is, in plaas van die langer afstande waar die ultraklank beter lyk.

Stap 5: Materiaalafhanklike akkuraatheid

Vir die eksperiment het ek verskillende kleure van harde papier gebruik, sonder 'n verskil in die resultate (vir beide sensors). Dit lyk asof die plexiglas onsigbaar was vir infrarooi, in plaas van die ultraklank waaraan geen verskil was nie. Om dit te wys, bied ek die foto's van die eksperiment aan, asook die verwante metings. Waar die akkuraatheid van die infrarooi sensor die kompetisie oorheers, is dit in die geval van sterk weerkaatsende oppervlak. Dit is die harde papier bedek met aluminiumfoelie.

Stap 6: Vergelyking van die akkuraatheid van die hoekverwante afstand

Volgens my metings is daar 'n baie sterker afhanklikheid van die akkuraatheid van die hoek in die geval van die ultraklanksensor, in plaas van die infrarooi sensor. Die onakkuraatheid van die ultraklanksensor neem baie meer toe met die toename van die hoek.

Stap 7: Arduino -kode vir evaluering

Die kode is so eenvoudig as moontlik. Die doel is om die metings van beide sensors gelyktydig op die rekenaarskerm te wys, sodat dit maklik is om te vergelyk.

Hê pret!