Ստացիոնար ռադիոտեղորոշիչ (LIDAR) զանգված Arduino- ի հետ. 10 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Երբ ես կառուցում եմ երկոտանի ռոբոտ, ես միշտ մտածում էի ունենալ ինչ -որ հիանալի սարք, որը կարող է հետևել իմ հակառակորդին և դրանով գրոհային շարժումներ կատարել: Այստեղ արդեն գոյություն ունեն ռադարային/լիդար նախագծերի փաթեթներ: Այնուամենայնիվ, իմ նպատակի համար կան որոշ սահմանափակումներ.

• Ուլտրաձայնային ալիքների տվիչների մոդուլները բավականին մեծ են: Յուրաքանչյուր ռոբոտ նման կլինի WALL-E- ի:
• Ներկայիս ռադիոտեղորոշիչ նախագծերը բոլորը ներառում են սենսոր (կամ ուլտրաձայնային ալիքներ, IR, լազերային…) և մեջտեղում սերվո շարժիչ: Շրջակա միջավայրի սկանավորումը պահանջում է, որ սերվոն տեղափոխվի կողք կողքի: Իրերը հետ ու առաջ տեղափոխելը ստեղծում է թափի փոփոխություններ, ինչը վատ է երկկողմանի հավասարակշռության և քայլելու համար:
• Սկանավորման հաճախականությունը սահմանափակվում է սերվոյի արագությամբ: Հավանաբար, կարող են հասնել միայն մի քանի հերց: Նույնիսկ եթե սկանավորման հաճախականությունը կարող է բարձրացվել ինչ-որ գերծառայողի կողմից, դա կհանգեցնի ծանր թրթռանքի:
• [Կենտրոնական servo motor - ցուցիչ] դասավորությունը նույնպես սահմանափակում է տեղադրման և դիզայնի դիրքը: Դժվար է նման բան տեղադրել, քան գլուխը: Ինչն իմ երկոտանի տեսքը դարձնում է ամեն անգամ թափահարող գլուխ WALL-E- ի տեսք: Լավ չէ!
• [Servo-sensor] դասավորությունը կարող է նաև կառուցվել որպես [շարժիչ-տվիչ] ոճ: Սենսորը (կամ տվիչները) անընդհատ պտտվում է շարժիչի առանցքի երկայնքով: Սա կարող է վերացնել թափի շարժումները և ցածր սկան հաճախականության խնդիրները, բայց ոչ իրանի նախագծման սահմանափակումը: Լարերի հետ կապված դժվարությունները նույնպես զգալիորեն կաճեն:

Որոնելուց հետո ST- ի այս փոքրիկ սենսորը VL53L0X- ը ցայտեց աչքերիս մեջ: Պահանջելով «Աշխարհի ամենափոքր» թռիչքի ժամանակի չափման սենսոր ՝ չափսերն ընդամենը 4.4 x 2.4 x 1.0 մմ են: Հատկանշվում է

• Չիպային IR լազերային թողարկողի և դետեկտորի վրա
• Մինչև 2 մ հեռավորություն (1.2 մ արագ ռեժիմում)
• Programրագրավորվող I2C հասցե
• GPIO ընդհատման ելքային քորոց
• Աչքի համար անվտանգ

Այս բոլոր հատուկ հատկանիշները միասին թույլ տվեցին ինձ հաղթահարել վերը նշված խնդիրները, եթե VL53L0X սենսորների զանգվածը կարողանա աշխատել: Ի սկզբանե, ես կարծում էի, որ այս ռադարը կոչվելու է պինդ վիճակի ռադար, բայց պարզեցի, որ այս տերմինը օգտագործվում էր այլ բանի համար: Հետևաբար վերնագրում «ստացիոնար» բառը նշանակում է, որ այս ռադիոտեղորոշիչում շարժական մասեր չկան: Բացի այդ, մինչդեռ LIDAR- ը (լույսի հայտնաբերում և ընդգրկում) այս չիպի տեխնիկապես ճիշտ տերմինն է, RADAR- ը այստեղ նշվում է որպես ավելի ընդհանուր տերմին:

Պատճառը, թե ինչու են ծրագրավորվող I2C հասցեն և GPIO ելքային կապը կարևոր այս նախագծի համար, ավելի ուշ բացատրվում է:

Քայլ 1: Գործիքներ և մասեր

Գործիքներ

Այս նախագծում պահանջվում են հետևյալ գործիքները.

• Sոդման երկաթ
• Helpingոդում օգնող ձեռքերը
• Dupont սեղմիչ գործիք
• 1,5 մմ վեցանկյուն վարորդ
• Մետաղական ծածկույթի հեռացման գործիք
• Մետաղալար կտրիչ
• Տաք սոսինձ ատրճանակ
• Պինցետ
• Խոշորացույց (ձեր հեռախոսի ֆիզիկական կամ հավելվածներ)
• Հարթ քթի տափակաբերան աքցան

Մասեր

Այս նախագծում օգտագործվում են հետևյալ մասերը.

• 10x VL53L0X GY-530 ճեղքման տախտակներ
• Arduino (Uno, Nano, Mega, Zero, Mini,… և այլն)
• Հացաթուղթ և հացաթխման մետաղալարեր
• AWG #26 լարեր ՝ տարբեր գույներով
• AWG #30 մեկ միջուկային մետաղալար
• 5x Dupont արական միակցիչներ
• 5x Մեկ կապում Dupont- ի պատյաններ
• 10x 3D տպագրությամբ փեղկավոր տախտակի պատյաններ
• 1x 3D տպագիր շրջանաձև շրջանակ
• 10x M2x10 հարթ գլխով պտուտակներ
• 10x 0804 LED (Կապույտը վերափոխված է)
• 10x SOT-23 AO3400 N-Channel MOSFET
• Փոքր կոնդենսատոր (10 ~ 100uF)

Breakout տախտակ

VL53L0X ջարդման տախտակը, որը ես օգտագործել եմ, GY-530 է: Կան նաև Adafruit և Pololu տարբերակները: Եթե դա իրագործելի է, ես խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել Adafruit- ը կամ Pololu- ի արտադրանքը, քանի որ դրանք հիանալի արտադրանք են ստեղծում, հիանալի ձեռնարկներ և հիանալի ծրագրային գրադարաններ: Ես փորձարկեցի Adafruit- ի VL53L0X գրադարանում և օգտագործեցի Pololu- ի VL53L0X գրադարանի փոփոխված տարբերակը:

Dupont միակցիչներ

The dupont միակցիչները օգտագործվում են breadboard- ի համար: Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած այլ տեսակի կապ, որը դուք ունեք:

Պտուտակներ և 3D տպագիր մասեր

M2 պտուտակները, ամրակները և շրջանաձև շրջանակը օգտագործվում են տվիչները շրջանաձև դասավորության մեջ տեղադրելու համար: Դուք կարող եք օգտագործել որևէ այլ մեթոդ, օրինակ ՝ տախտակներ, օրինակելի անտառներ, կավ կամ նույնիսկ տաք սոսինձ դրանք բանկայի վրա:

Քայլ 2. Հացահատիկի խորհուրդը կոտրելը

Հայտնաբերման կոն

Ես օգտագործել եմ մեկ մոդուլ `հայտնաբերման կոնը գծելու համար: Որպես թիրախ օգտագործելով հիմնականում 3D տպագիր ռոբոտ: Հեռավորությունը ցուցադրվում է լուսադիոդային էկրանին և չափվում է կոպիտ: Չափված տվյալները գրանցվում են Microsoft Excel ֆայլում և օգտագործվում են կորի հարմարեցման գործառույթում: Ամենալավ տեղավորումը բնական լոգարիթմի կորն է ՝ 3 սմ -ից մինչև 100 սմ արդյունավետ հեռավորությամբ:

60 սմ -ով, մեկ սենսորի հայտնաբերման կորը մոտ 22 սմ է: 20 սմ լայնությամբ թիրախով ռադարային զանգվածի համար 10 ~ 15 աստիճանի շրջանաձև տարանջատումը պետք է տա սկանավորման ընդունելի լուծում:

I2C հասցե

Մինչ VL53L0X I2C սարքի հասցեն ծրագրավորվող է, սակայն XSHUT քորոցի ամբողջական վերահսկումը պահանջվում է միկրոհսկիչի կողմից: Դա անելու հաջորդականությունը հետևյալն է.

1. Էլեկտրաէներգիան կիրառվում է AVDD- ի վրա:
2. Բոլոր VL53L0X չիպերը բերվում են Hw Standby (վերակայման) վիճակի ՝ իրենց բոլոր XSHUT կապումներն իջեցնելով OWԱՐ:
3. Յուրաքանչյուր չիպը մեկ -մեկ հանվում է վերականգնման վիճակից: Բեռնաթափումից հետո լռելյայն I2C հասցեն 0x52 է:
4. Չիպի հասցեն փոխվում է նոր հասցեի I2C հրամանի միջոցով: Օրինակ, 0x52- ը փոխվեց 0x53- ի:
5. Կրկնեք 3 և 4 քայլերը բոլոր չիպերի համար:

Տեսականորեն, նույն ավտոբուսում 7 բիթ հասցեների տիրույթի համար կարելի է վարել առավելագույնը 126 միավոր: Այնուամենայնիվ, գործնականում ավտոբուսի հզորությունը և միկրոկառավարիչի խորտակման ընթացիկ սահմանափակումը կարող են/պետք է սահմանափակեն սարքի առավելագույն թիվը:

Նոր I2C հասցեն չի պահվում VL53L0X չիպում `անջատման կամ վերակայման դեպքում: Այսպիսով, այս գործընթացը պետք է իրականացվի մեկ անգամ ամեն մի ուժի մեջ մտնելուց հետո: Սա նշանակում է, որ ռադարային զանգվածի յուրաքանչյուր միավորի համար պահանջվում է մեկ թանկարժեք քորոց: Սա չափազանց անբարյացակամ է էլեկտրագծերի և կապի սպառման համար ՝ 10+ կամ 20+ միավոր ունեցող ռադիոտեղորոշիչ գոտու համար:

Ինչպես նշվեց STEP1- ում, բախտավոր է, որ VL53L0X չիպի վրա կա GPIO1 կապ, որն ի սկզբանե օգտագործվում էր ընդհատման համար, կարող է կատարել այդ աշխատանքը:

GPIO-XSHUTN երիցուկի շղթա

GPIO- ի ելքը բեռնման ժամանակ բարձր դիմադրողականության վիճակում է, իսկ ակտիվ արտահոսքը բաց է մինչև ցածր: GPIO և XSHUT կապանքները բարձր են քաշվում դեպի AVDD GY-530 ճեղքման տախտակի վրա, ինչպես առաջարկվում է տվյալների թերթում: Բոլոր VL53L0X չիպերը հուսալիորեն Hw Standby վիճակի մեջ դնելու համար (ցածր XSHUT վարում) մեզ պետք է տրամաբանական NOT gate (inverter) յուրաքանչյուր XSHUT քորոցի համար: Այնուհետեւ մենք միացնում ենք մեկ չիպի GPIO ելքը (Nth չիպը), հոսանքն ի վար չիպի XSHUTN (XSHUT-NOT) (N+1 չիպ):

Միացնելուց հետո GPIO- ի բոլոր կապանքները (անգործուն) քաշվում են դեպի վեր, XSHUT- ի հետագա բոլոր կապումներն իջնում են NOT դարպասով (բացառությամբ այն բռունցքի չիպի, որտեղ նրա XSHUTN կապը միացված է միկրոհսկիչին): I2C հասցեի փոփոխությունը և ստորին հոսքի չիպի XSHUT թողարկումը կատարվում է ծրագրային ապահովման մեջ, մեկ առ մեկ:

Եթե դուք օգտագործում եք տարբեր ճեղքման տախտակներ, դուք պետք է համոզվեք, որ ձգվող դիմադրողները տեղում են, թե ոչ, և կատարեք համապատասխան ճշգրտումներ:

LED- ի ավելացում

Հաջորդ քայլում մի փոքր 0805 SMD LED կավելանա բեկման տախտակին, որը XSHUT պահոցից միացված է հարակից կոնդենսատորի GND տերմինալին: Թեև LED- ն ինքնին չի ազդում մոդուլի աշխատանքի վրա, այն մեզ տալիս է լավ տեսողական ցուցում XSHUT տրամաբանական մակարդակի վրա:

LED- ի շարանը միացնելով քաշվող դիմադրիչով (իմ դեպքում 10k) XSHUT- ի քորոցի վրա կներկայացնի լարման անկում: 3.3 վ բարձր տրամաբանական մակարդակի փոխարեն կարմիր 0805 LED լուսադիոդային լարման անկումը չափվում է 1.6 վ: Չնայած տվյալ լարումը տվյալների թերթիկում ավելի բարձր է, քան տրամաբանական բարձր մակարդակը (1.12 վ), այս կոտրման համար ավելի լավ է կապույտ LED- ը: Կապույտ LED- ի լարման անկումը չափվում է մոտ 2.4 վ, որը ապահով կերպով գտնվում է չիպի տրամաբանական մակարդակից բարձր:

N-MOS Inverter- ի ավելացում (տրամաբանությունը ՉԻ դարպաս)

Մի փոքր SOT-23 N-channel MOSFET- ը կուտակված է մեր կողմից ավելացված LED- ի վրա: Երկու տերմինալ (D, S) պետք է սոսնձել ճեղքման տախտակին, իսկ մնացած տերմինալը (G) միացված է թիվ 26 մետաղալարով ՝ GPIO- ի վերին հոսանքի տախտակին:

SMD բաղադրիչներ ավելացնելու վերաբերյալ նշումներ

SMD- ի բաղադրիչները զոդման համար նախատեսված բեկորային տախտակի վրա հեշտ գործ չէ: Եթե դեռ չեք լսել 0805-ի, SMD- ի, SOT-23- ի մասին, ապա հավանականությունն այն է, որ նախկինում չեք կպցրել այդ փոքրիկ բաղադրամասերը: Այդ փոքրիկ բաղադրամասերը ձեռքով մշակելիս շատ տարածված է, որ.

• Փոքրիկ բանը պարզապես ընկավ և անհետացավ, ընդմիշտ,
• Փոքրիկ իրերի փոքրիկ բարձիկները պարզապես մաքրվել են:
• Փոքրիկ ոտքի փոքրիկ ոտքերը պարզապես կոտրվեցին:
• Eringոդման անագը պարզապես հավաքվել էր բլբայի մեջ և չէր կարող առանձնացվել:
• Եւ ավելին…

Եթե դեռ ցանկանում եք պատրաստել այս ռադարը, կարող եք.

• Փոխեք բաղադրիչները ավելի մեծ փաթեթի, ինչպիսին է DIP ոճը:
• Ստացեք ավելի շատ բաղադրիչներ, քան պահանջվում են նվազագույնը `պրակտիկայի և սպառման համար:

Քայլ 3: 80ոդում 0805 LED- ը

80ոդում է 0805 SMD LED- ը

0805 LED ձեռքով զոդելը, SMD- ի համար չնախատեսված բեկման տախտակի վրա, ամենևին էլ հեշտ գործ չէ: Հետևյալ քայլերն իմ առաջարկությունն են LED- ը միացնելու համար:

1. Օգտագործեք օգնականի ձեռքը ձեր բռնկման տախտակը պահելու համար:
2. SMD կոնդենսատորի եզրին և «XSHUT» պահոցին միացրեք մի քանի զոդման մածուկ:
3. Օգտագործեք եռակցման երկաթը `կոնդենսատորի եզրին լրացուցիչ զոդ տեղադրելու համար:
4. 0805 LED- ի երկու ծայրերին տեղադրեք զոդման մածուկ:
5. 80ոդման երկաթով 0805 LED- ի երկու ծայրերին անագ դրեք:
6. Օգտագործեք պինցետները LED- ն տեղադրելու համար, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում: Կաթոդի ծայրը սովորաբար ունի նշված գիծ: Իմ օրինակում, կաթոդի վերջում կա կանաչ գիծ: Կաթոդի ծայրը դրեք կոնդենսատորի ծայրին:
7. Պինցետների օգնությամբ լուսադիոդի վրա թեթև ճնշում ավելացրեք դեպի կոնդենսատորը և LED- ը կպցրեք կոնդենսատորի ծայրին ՝ միաժամանակ ջերմություն ավելացնելով կոնդենսատորի ծայրին: Մի սեղմեք LED- ի վրա ուժեղ: Նրա ծածկը կարող է կոտրվել ջերմության և ավելորդ ճնշման տակ: Eringոդումից հետո մի փոքր ճնշում ավելացրեք LED- ի վրա `ստուգելու համար, թե արդյոք LED- ը կպցված է տեղում:
8. Այժմ կպցրեք LED- ը XSHUT ընկղման պահոցում: Այս քայլը պետք է ավելի հեշտ լինի:

Նշում. Նկարում ցուցադրվող կոնդենսատորի ծայրը այս անջատիչ տախտակի հիմքային տերմինալն է: Իսկ ընկղմվող պահոցը XSHUT- ը ձգվում է դիմադրության միջոցով:

LED- ի փորձարկում

LED- ը պետք է լուսավորվի, երբ ուժը (օրինակ ՝ 5 Վ) կիրառեք և հիմնավորեք բեկման տախտակին:

Քայլ 4. N-Channel MOSFET- ի զոդում

Sոդում AO3400 N-Channel MOSFET- ը

Այս MOSFET- ը SOT-23 փաթեթում է: Մենք պետք է այն «դնենք» LED- ի վրա և մետաղալար ավելացնենք նաև.

1. Տեղադրեք եռակցման մածուկ և թիթեղյա երեք տերմինալներ:
2. Պինցետներով տեղադրեք MOSFET- ը 0805 LED- ի վերևում: S տերմինալը պետք է դիպչի կոնդենսատորի վերևին
3. S տերմինալը կպցրեք կոնդենսատորի ծայրով, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում:
4. Կտրեք մի փոքր հատված AWG #30 մեկ միջուկային մետաղալար և հեռացրեք ծածկույթը մոտ 1 սմ:
5. Օգտագործեք եռակցման երկաթը, որպեսզի ներքևից հալեցնեք զոդումը XSHUT անցքում և վերևից տեղադրեք #30 մետաղալարը, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում:
6. Լարի վերին ծայրը զոդելով MOSFET D տերմինալին:
7. Կտրեք լրացուցիչ մետաղալարը:

Նշում. MOSFET S տերմինալը միացված է կոնդենսատորի ծայրին, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Այս վերջը ցամաքային տերմինալն է: MOSFET D տերմինալը միացված է XSHUT- ի սկզբնական քորոցին:

G տերմինալը այս պահին միացված չէ: Նրա դիրքը գտնվում է որոշ ձգվող դիմադրություններից վերևում: Համոզվեք, որ դրանց միջև բաց կա (N-MOS և ռեզիստոր) և չի շփվում միմյանց հետ:

Քայլ 5. Սենսորների զանգվածի միացում

Ընդհանուր ավտոբուսային էլեկտրագծեր

Ընդհանուր ավտոբուսը ներառում է.

• Vcc հզորություն Կարմիր լուսանկարում: Ես օգտագործում եմ arduino nano 5 վ տրամաբանությամբ: Եղքման տախտակն ունի LDO և մակարդակ փոխող: Այսպիսով, անվտանգ է օգտագործել 5 վ որպես Vin:
• Գետնին Սև լուսանկարում:
• SDA. Կանաչը լուսանկարում:
• SCL. Լուսանկարում դեղին է:

Այս չորս տողերը ընդհանուր տողեր են: Կտրեք լարերի համապատասխան երկարությունը և դրանք զուգահեռ կպցրեք սենսորային բոլոր մոդուլներին: Ես օգտագործեցի 20 սմ arduino- ից մինչև առաջին սենսորը, և դրանից հետո յուրաքանչյուրը 5 սմ:

XSHUTN և GPIO լարեր

20 սմ սպիտակ մետաղալարն arduino- ի կառավարման քորոցից է `մինչև առաջին սենսորի XSHUTN քորոցը: Սա կառավարման տող է, որը պահանջվում է առաջին VL53L0X չիպը վերականգնելուց և I2C հասցեն փոխելու համար:

Յուրաքանչյուր մոդուլի միջև 5 սմ սպիտակ մետաղալարը երիցուկի շղթայի կառավարման գիծ է: Վերին հոսքի չիպը (օրինակ, թիվ 3 չիպը) GPIO պահոցը միացված է հոսանքն ի վար (օրինակ, թիվ 4 չիպին) XSHUTN ոտքին (N-Channel MOSFET G տերմինալ):

Carefulգույշ եղեք, որ G տերմինալը չշփվի ներքևի դիմադրության հետ: Բացը կարող եք ավելացնել մեկուսիչ ժապավեն: Սովորաբար VL53L0X չիպով մատակարարվող պաշտպանիչ ծածկը կարող է օգտագործվել այստեղ:

Օգտագործեք ջերմային ատրճանակը `կառավարման լարը կպցնելու համար:

Տաք սոսինձ

Ինչպես տեսնում եք լուսանկարում, սպիտակ կառավարման մետաղալարերի վրա ՝ N-MOS G տերմինալի մոտ, կա տաք սոսինձ: Այս քայլը շատ կարևոր է և բացարձակապես անհրաժեշտ: Լողացող զոդումը ուղղակիորեն SMD բաղադրիչի ոտքին շատ թույլ է: Լարի վրա նույնիսկ փոքր ճնշումը կարող է կոտրել ոտքը: Կատարեք այս քայլը նրբորեն:

LED- ի փորձարկում

Երբ սենսորների զանգվածին ուժ (օրինակ ՝ 3.3v-5v) և հող եք կիրառում, առաջին մոդուլի LED- ն պետք է արձագանքի XSHUTN լարերի տրամաբանական մակարդակին: Եթե XSHUTN- ը միացնում եք տրամաբանական բարձր մակարդակին (օրինակ ՝ 3.3v-5v), LED- ն պետք է անջատված լինի: Եթե XSHUTN մետաղալարը միացնում եք ցածր (գետնին), ապա առաջին մոդուլի LED- ը պետք է միացված լինի:

Հետագա բոլոր մոդուլների համար LED- ը պետք է անջատված լինի:

Այս թեստը անցկացվում է arduino- ին միանալուց առաջ:

Քայլ 6: Սենսորային զանգվածի լրացում

Daisy շղթայի փորձարկում

Այժմ մենք ցանկանում ենք ստուգել, արդյոք I2C հասցեի փոփոխությունը գործում է զանգվածի բոլոր տվիչների համար: Ինչպես նշվեց, առաջին չիպը վերահսկվում է arduino- ի կողմից: Երկրորդ չիպը վերահսկվում է առաջին չիպի կողմից և այլն:

1. Տեղադրեք հացի տախտակը: 5V և վերգետնյա երկաթուղին ուղղակիորեն միացված են adriano 5V- ից և ցամաքից: Յուրաքանչյուր սենսորի ընթացիկ սպառումը տվյալների թերթում գնահատվում է 19 մ:
2. Էլեկտրահաղորդման գծի վրա ավելացրեք կոնդենսատոր, որն օգնում է կայունացնել Vin- ը:
3. Միացրեք Vin- ը և Ground- ը սենսորային զանգվածից դեպի հոսանքի ռելս:
4. Միացրեք SDA- ն arduino Nano pin A4- ին (կարող է տարբեր լինել այլ միկրոկարգավորիչների դեպքում):
5. Միացրեք SCL- ն arduino Nano pin A5- ին (կարող է տարբեր լինել այլ միկրոկարգավորիչների դեպքում):
6. Միացրեք XSHUTN մետաղալարը arduino Nano pin D2- ին: (Սա կարող է փոխվել ուրվագծում):
7. Գնացեք github https://github.com/FuzzyNoodle/Fuzzy-Radar և ներբեռնեք գրադարանը:
8. Բացեք «Daisy_Chain_Testing» օրինակը և վերբեռնեք ուրվագիծը:

Եթե ամեն ինչ աշխատում է, ապա պետք է տեսնեք, որ կարգավիճակի LED- ները մեկ առ մեկ լուսավորվեն, ինչպես վերը նշված տեսահոլովակը:

Կարող եք նաև բացել Սերիայի պատուհանը և տեսնել սկզբնավորման առաջընթացը: Արդյունքը կհայտնվի այսպես.

Բացման նավահանգիստ Պորտ բաց Սկսնակ ուրվագիծ: Տեղադրեք 0 չիպը վերակայման ռեժիմի: Բոլոր կարգավիճակի LED- ները պետք է անջատված լինեն: Այժմ կարգավորեք տվիչները: LED- ը պետք է լուսավորվի մեկ առ մեկ: 0 չիպի կազմաձևում - I2C հասցեի վերակայում 83 -ի վրա - սենսորի սկզբնականացում: Չիպ 1 -ի կազմաձևում. 2 չիպի կազմաձևում - I2C հասցեի վերականգնում 85 -ի վրա - սենսորի նախնական գործարկում: Ռադարային զանգվածի կազմաձևումն ավարտված է:

Հավաքեք սեփականատերը և շրջանակը

1. Gգուշորեն տեղադրեք յուրաքանչյուր GY-530 մոդուլը M2x10 պտուտակով ամրակի վրա: Մի սեղմեք MOSFET- ը և մի քաշեք XSHUTN լարերը:
2. Տեղադրեք յուրաքանչյուր պահիչ շրջանաձև շրջանակի մեջ: Մասերը կպցնելու համար օգտագործեք տաք սոսինձ:

Կրկին, M2 պտուտակները, ամրակները և շրջանաձև շրջանակը օգտագործվում են տվիչները շրջանաձև դասավորության մեջ տեղադրելու համար: Դուք կարող եք օգտագործել որևէ այլ մեթոդ, օրինակ ՝ տախտակներ, օրինակելի անտառներ, կավ կամ նույնիսկ տաք սոսինձ դրանք բանկայի վրա:

Իմ օգտագործած 3D տպագրված ֆայլերը ներկայացված են ստորև: Շրջանաձև շրջանակն ունի 9 մոդուլ, և յուրաքանչյուրը բաժանված է 10 աստիճանով: Եթե սուր աչք ունեք, նախորդ լուսանկարներում կար 10 մոդուլ: Պատճառը? Ստորև բացատրվում է…

Հեռացրեք պաշտպանիչ ծածկույթը

Եթե դուք սկզբից հետևել եք քայլերին, ապա հիմա լավ ժամանակ է VL53L0X չիպի վրա հեռացնել պաշտպանիչ ծածկը: Իմ նախորդ լուսանկարներում դրանք արդեն հեռացված են, քանի որ այս հրահանգները տեղադրելուց առաջ ես պետք է փորձարկեմ մոդուլները և համոզվեմ, որ հայեցակարգը գործում է:

Պաշտպանական երեսպատման մասին տվյալների թերթիկում նշվում է. VL53L0X չիպի երկու փոքր անցքերը (արտանետիչ և ընդունիչ) խոցելի են աղտոտման համար, ինչպիսիք են փոշին, քսուքը, տաք սոսինձը և այլն…

Աղտոտվելուց հետո միջակայքը կարող է կրճատվել, իսկ ընթերցումները `ակնհայտ քանակությամբ: Իմ փորձարկման մոդուլներից մեկը պատահաբար աղտոտված է սոսնձի կավով, միջակայքը կրճատվում է մինչև 40 սմ, իսկ հեռավորության ընթերցումը սխալմամբ մեծանում է 50%-ով: Այսպիսով, զգույշ եղեք:

Քայլ 7: Տվյալների ստացում

Օգտագործելով Raw_Data_Serial_Output օրինակը

Այժմ մենք իսկապես սիրում ենք տեսնել մեր սենսորային զանգվածի տվյալները: Արդուինոյի գրադարանում GitHub- ում.

https://github.com/FuzzyNoodle/Fuzzy-Radar

Կա մի օրինակ, որը կոչվում է Raw_Data_Serial_Output: Այս օրինակը ցույց է տալիս տվիչների զանգվածից ստացված տվյալների հումքը: Ելքային արժեքները միլիմետր են:

Սենսորների գործարկվելուց հետո սերիական պատուհանում նման բան պետք է տեսնել, երբ ձեռքդ շարժում ես տվիչների միջով.

Ուղիղ ցուցադրության համար դիմեք տեսահոլովակին:

Օգտագործելով Fuzzy_Radar_Serial_Output օրինակը

Հաջորդ քայլը այս հեռավոր ընթերցումներից օգտակար տվյալների ձեռքբերումն է: Այն, ինչ մենք ցանկանում էինք ՌԱԴԱՐ -ից, թիրախային օբյեկտի հեռավորությունն ու անկյունն են:

• Հեռավորությունը միլիմետր է ՝ կապված սենսորի մակերեսի հետ: 0 -ի վերադարձը նշանակում է, որ թիրախը հեռու է տիրույթից:
• Անկյունը աստիճաններով է, հորիզոնական հարթության վրա: Ներկայումս սպասվում է, որ սենսորները հավասարաչափ տարածվում են: 0 աստիճան վերադառնալը նշանակում է, որ թիրախը գտնվում է զանգվածի կենտրոնական դիրքում:

Գրադարանում կիրառվում են զտման որոշ ալգորիթմներ.

• Աղմուկի հեռացում.

  • Կարճ (նմուշների քանակի առումով) ընթերցումները համարվում են աղմուկ և հանվում են:
  • Միջին արժեքից շատ հեռու ընթերցումները հանվում են:

• Քաշի անկյունի հաշվարկ (տե՛ս նկարը վերևում)

  • Թիրախային օբյեկտը ենթադրվում է հարթ մակերես
  • Եթե մի քանի սենսորներ հայտնաբերել են օբյեկտը միաժամանակ, յուրաքանչյուր սենսորի համար հաշվարկվում է քաշ:
  • Յուրաքանչյուր սենսորի քաշը հակադարձորեն կապված է նրա հեռավորության հետ:
  • Արդյունքի հրեշտակը հաշվարկվում է յուրաքանչյուր սենսորի կշռված անկյունից:

• Թիրախի առաջնային ընտրություն.

  • Եթե ընթերցումների մեկից ավելի խումբ կա, մնում է ամենալայն (սենսորային ընթերցման հաշվարկով) խումբը:
  • Օրինակ, եթե երկու ձեռք դնեք սենսորային զանգվածի դիմաց, ավելի շատ սենսորների կողմից հայտնաբերված ձեռքը մնում է:

• Թիրախի ամենամոտ ընտրությունը.

  • Եթե կան նույն լայնությամբ մեկից ավելի հայտնաբերված խմբեր, ամենամոտ տարածության խումբը մնում է:
  • Օրինակ, եթե երկու ձեռքը դնում եք սենսորային զանգվածի առջև, և հայտնաբերված երկու խումբ ունեն սենսորների նույն թիվը, ապա սենսորին ավելի մոտ խումբը մնում է:

Ելքի հեռավորությունը և անկյունը հարթվում են ցածր անցման ֆիլտրի միջոցով:

Raw_Data_Serial_Output- ում հեռավորության չմշակված ընթերցումները փոխակերպվում են հեռավորության և անկյունի արժեքի: Էսքիզը վերբեռնելուց հետո կարող եք բացել սերիայի պատուհանը ՝ նման արդյունքը տեսնելու համար.

Ոչ մի օբյեկտ չի հայտնաբերվել: Ոչ մի օբյեկտ չի հայտնաբերվել:Ոչ մի օբյեկտ չի հայտնաբերվել: Distance = 0056 Angle = 017 Distance = 0066 Angle = 014 Distance = 0077 Angle = 011 Distance = 0083 Angle = 010 Distance = 0081 Angle = 004 Distance = 0082 Angle = 000 Distance = 0092 Angle = 002 Distance = 0097 Angle = 001 Distance = 0096 անկյուն = 001 Հեռավորություն = 0099 Անկյուն = 000 Հեռավորություն = 0101 Անկյուն = -002 Հեռավորություն = 0092 Անկյուն = -004 Հեռավորություն = 0095 Անկյուն = -007 Հեռավորություն = 0101 Անկյուն = -008 Հեռավորություն = 0112 Անկյուն = -014 Հեռավորություն = 0118 Անկյուն = -017 Distance = 0122 Angle = -019 Distance = 0125 Angle = -019 Distance = 0126 Angle = -020 Distance = 0125 Angle = -022 Distance = 0124 Angle = -024 Distance = 0133 Angle = -027 Distance = 0138 Angle = - 031 Հեռավորություն = 0140 Անկյուն = -033 Հեռավորություն = 0136 Անկյուն = -033 Հեռավորություն = 0125 Անկյուն = -037 Հեռավորություն = 0120 Անկյուն = -038 Հեռավորություն = 0141 Անկյուն = -039 Ոչ մի օբյեկտ չի հայտնաբերվել: Ոչ մի օբյեկտ չի հայտնաբերվել: Ոչ մի օբյեկտ չի հայտնաբերվել:

Այսպիսով, այժմ դուք ունեք ՌԱԴԱՐ (ԼԻԴԱՐ).

• Ավելի փոքր, քան ուլտրաձայնային տվիչների մոդուլները
• Շարժվող մասեր չկան
• Սկանավորում է 40 Հց հաճախականությամբ:
• Գոտու նման ձևավորված, կարող է տեղադրվել շրջանաձև շրջանակի վրա
• Օգտագործեք ընդամենը երեք հսկիչ լար, գումարած ուժ և հող:
• Այն ունի 30 միլիմետրից մինչև 1000 միլիմետր միջակայք:

Հետագա քայլերում մենք ձեզ ցույց կտանք մի քանի հիանալի ցույց:

Քայլ 8: Լազերային հետքեր (ցուցադրում)

Սա ստացիոնար ռադիոլոկացիոն ռադիոլոկացիոն համակարգի օգտագործման օրինակ է, որը մենք կառուցել ենք նախորդ քայլերից: Այս քայլը մանրամասն գրված չէ, քանի որ սա Radar- ի ցուցադրողն է: Ընդհանուր առմամբ, ցուցադրական այս նախագիծը կառուցելու համար ձեզ հարկավոր են այս լրացուցիչ տարրերը.

• Երկու սպասարկում
• Լազերային գրիչ, որը թողարկում է գլուխը
• MOSFET կամ NPN տրանզիստոր `լազերային գլխի ելքը վերահսկելու համար
• Սնուցման ծառայությունների աղբյուր: Այն պետք է առանձնացվի միկրոկառավարիչից:

Կոդը կարելի է ներբեռնել այստեղ:

Խնդրում ենք դիտել տրամադրված տեսանյութը:

Քայլ 9: Հայացք Poopeyes- ին (onstուցադրություն)

Ռադարների օգտագործման ցուցադրություն ՝ օբյեկտի գտնվելու վայրը և հեռավորությունը հետևելու համար: