HC -SR04 VS VL53L0X - Թեստ 1 - Ռոբոտների մեքենայի կիրառման օգտագործում. 7 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս խրատականն առաջարկում է պարզ (թեև հնարավորինս գիտական) փորձնական գործընթաց ՝ երկու ամենատարածված հեռավորության սենսորների մոտավոր համեմատության համար, որոնք բոլորովին այլ ֆիզիկական գործառույթներ ունեն: HC-SR04- ը օգտագործում է ուլտրաձայնային, նշանակում է ձայնային (մեխանիկական) ալիքներ, իսկ VL53L0X- ն օգտագործում է ինֆրակարմիր ռադիոալիքներ, որոնք էլեկտրամագնիսական են (հաճախականությամբ) օպտիկական սպեկտրին մոտ:

Ո՞րն է նման հիմքի տարբերության գործնական ազդեցությունը:

Ինչպե՞ս կարող ենք եզրակացնել, թե որ սենսորն է առավել համապատասխանում մեր կարիքներին:

Փորձեր, որոնք պետք է կատարվեն.

1. Հեռավորության չափումների ճշգրտության համեմատություն: Նույն թիրախը, թիրախի հարթությունը հեռավորության վրա ուղղահայաց:
2. Նպատակային նյութի զգայունության համեմատություն: Նույն հեռավորությունը, թիրախի հարթությունը ուղղահայաց հեռավորության վրա:
3. Թիրախային հարթության անկյունը հեռավորության համեմատության գծի նկատմամբ: Նույն թիրախը և հեռավորությունը:

Իհարկե, դեռ շատ բան կա անելու, բայց այս փորձերի միջոցով ինչ -որ մեկը կարող է հետաքրքիր պատկերացում կազմել սենսորների գնահատման համար:

Վերջին քայլին տրվում է arduino սխեմայի ծածկագիրը, որը հնարավոր է դարձնում գնահատումը:

Քայլ 1: Նյութեր և սարքավորումներ

1. փայտե փայտ 2cmX2cmX30cm, որը ծառայում է որպես հիմք

2. կեռ 60 սմ երկարությամբ 3 մմ հաստությամբ կտրված երկու հավասար մասի

   մեխերը պետք է ամուր և ուղղահայաց դնել փայտի մեջ 27 սմ հեռավորության վրա (այս հեռավորությունը իրականում կարևոր չէ, այլ կապված է մեր շղթայի չափերի հետ):

3. չորս տարբեր տեսակի խոչընդոտներ `սովորական լուսանկարի չափսերով ՝ 15 սմ x 10 սմ

   1. կոշտ թուղթ
   2. կոշտ թուղթ - կարմրավուն
   3. պլեքսիգլաս
   4. կոշտ թուղթ `ծածկված ալյումինե փայլաթիթեղով
4. խոչընդոտներ կրողների համար ես հին մատիտներից պատրաստեցի երկու խողովակ, որոնք կարող են պտտվել մեխերի շուրջը

arduino սխեմայի համար.

1. arduino UNO
2. տախտակ
3. jumper մալուխներ
4. մեկ HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչ
5. մեկ VL53L0X ինֆրակարմիր ԼԱASԵՐ սենսոր

Քայլ 2: Որոշ տեղեկություններ սենսորների մասին…

Ուլտրաձայնային հեռավորության տվիչ HC-SR04

Տնտեսական ռոբոտաշինության հին դասականներ, շատ էժան, չնայած սխալ կապի դեպքում մահացու զգայուն: Ես կասեի (չնայած այս հրահանգների նպատակին անհամապատասխան) էներգետիկ գործոնի համար էկոմատ չէ:

Ինֆրակարմիր լազերային հեռավորության տվիչ VLX53L0X

Մեխանիկական ձայնային ալիքների փոխարեն օգտագործում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ: Պլանում ես սխալ կապ եմ տալիս, ինչը նշանակում է, որ ըստ տվյալների թերթիկի (և իմ փորձառության համաձայն), դիագրամում 5 Վ -ի փոխարեն պետք է միացված լինի 3.3 Վ -ին:

Երկու սենսորների համար ես տրամադրում եմ տվյալների թերթեր:

Քայլ 3. Սարքավորումների ազդեցությունը փորձի վրա

Փորձերը սկսելուց առաջ մենք պետք է ստուգենք մեր «սարքի» ազդեցությունը մեր արդյունքների վրա: Դա անելու համար մենք փորձում ենք որոշ չափումներ ՝ առանց մեր փորձարարական թիրախների: Այսպիսով, մեխերը մենակ թողնելուց հետո մենք փորձում ենք դրանք «տեսնել» մեր տվիչներով: Ըստ մեր չափումների ՝ 18 սմ և ցցերից մինչև 30 սմ հեռավորության վրա, տվիչները տալիս են անկապ արդյունքները: Այսպիսով, նրանք, կարծես, որոշակի դեր չեն խաղա մեր առաջիկա փորձերի համար:

Քայլ 4. Հեռավորության ճշգրտության համեմատություն

Մենք նկատում ենք, որ 40 սմ -ից փոքր հեռավորությունների դեպքում ինֆրակարմիր ճշտությունը ավելի լավ է, քան այն ավելի երկար հեռավորությունների փոխարեն, որտեղ ուլտրաձայնը ավելի լավ է աշխատում:

Քայլ 5. Նյութերից կախված ճշգրտություն

Այդ փորձի համար ես օգտագործեցի տարբեր գույնի պինդ թղթի թիրախներ `արդյունքների տարբերություն (երկու սենսորների համար): Մեծ տարբերությունը, ինչպես և սպասվում էր, պլեքսիգլասի թափանցիկ թիրախի և դասական կոշտ թղթի թիրախի հետ էր: Պլեքսիգլասը, կարծես, անտեսանելի էր ինֆրակարմիրի համար, այն ուլտրաձայնի փոխարեն, որոնցից ոչ մի տարբերություն չկար: Սա ցույց տալու համար ես ներկայացնում եմ փորձի լուսանկարները ՝ համապատասխան չափումների հետ միասին: Այնտեղ, որտեղ ինֆրակարմիր սենսորի ճշգրտությունը գերակշռում է մրցակցությունը, ուժեղ անդրադարձող մակերեսի դեպքում է: Դա կոշտ թուղթն է ՝ ծածկված ալյումինե փայլաթիթեղով:

Քայլ 6. Անկյունների հետ կապված հեռավորության ճշգրտության համեմատություն

Ըստ իմ չափումների, ուլտրաձայնային սենսորի դեպքում անկյունից ճշգրտության շատ ավելի ուժեղ կախվածություն կա `ինֆրակարմիր սենսորի փոխարեն: Ուլտրաձայնային տվիչի անճշտությունը շատ ավելի մեծանում է անկյունի մեծացման հետ:

Քայլ 7. Գնահատման Arduino ծածկագիր

Կոդը հնարավորինս պարզ է: Նպատակն այն է, որ համակարգչի էկրանին միաժամանակ ցուցադրվեն երկու սենսորների չափումները, այնպես որ դրանք հեշտությամբ համեմատվեն:

Զվարճանալ!