HC -SR04 VS VL53L0X - Test 1 - Kasutamine robotautode jaoks: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See juhend pakub lihtsat (kuigi võimalikult teaduslikku) katsetamisprotsessi, et võrrelda ligikaudu kahe kõige tavalisema kaugusanduri, mille füüsiline funktsioon on täiesti erinev, tõhusust. HC-SR04 kasutab ultraheli, tähendab heli (mehaanilisi) laineid ja VL53L0X kasutab infrapuna raadiolaineid, mis on optilisele spektrile väga lähedased (sageduses).

Milline on sellise maapinna erinevuse praktiline mõju?

Kuidas me saame järeldada, milline andur sobib kõige paremini meie vajadustele?

Tehakse katseid:

1. Kaugusmõõtmiste täpsuse võrdlus. Sama sihtmärk, sihtmärgi tasand vertikaalselt kaugusele.
2. Sihtmaterjali tundlikkuse võrdlus. Sama kaugus, sihtmärgi tasand vertikaalselt kauguseni.
3. Sihttasapinna nurk kauguse võrdlusjoone suhtes. Sama siht ja vahemaa.

Muidugi on veel palju teha, kuid nende katsete abil saab keegi andurite hindamisel huvitava ülevaate saada.

Viimases etapis antakse arduino ahela kood, mis võimaldab hindamist.

Samm: materjalid ja seadmed

1. puupulk 2cmX2cmX30cm, mis toimib alusena

2. 60 cm pikkune 3 mm paksune tapp lõigatakse kaheks võrdseks tükiks

   tihvtid tuleb kindlalt ja vertikaalselt 27 cm kaugusele pulka panna (see kaugus pole tegelikult oluline, kuid on seotud meie vooluahela mõõtmetega!)

3. neli erinevat tüüpi takistusi, mille suurus on tüüpiline foto 15cmX10cm

   1. kõva paber
   2. kõva paber - punakas
   3. pleksiklaas
   4. kõva paber, mis on kaetud alumiiniumfooliumiga
4. takistuste hoidjatele tegin vanadest pliiatsitest kaks toru, mis võivad tihvtide ümber pöörata

arduino vooluringi jaoks:

1. arduino UNO
2. leivalaud
3. hüppaja kaablid
4. üks ultraheli andur HC-SR04
5. üks VL53L0X infrapuna -LASER -andur

Samm: teatud teave andurite kohta …

Ultraheli kaugusandur HC-SR04

Ökonoomika robootika vana klassika, väga odav, kuigi vale ühenduse korral surmavalt tundlik. Ma ütleksin (kuigi selle juhendi eesmärgi seisukohalt ebaoluline), et see pole energiafaktori jaoks ökoomiline!

Infrapunalaseri kaugusandur VLX53L0X

Kasutab mehaaniliste helilainete asemel elektromagnetlaineid. Kavas esitan vale ühenduse, mis tähendab, et vastavalt andmelehele (ja minu kogemustele!) Tuleks skeemil ühendada 3,3 V asemel 5 V.

Mõlema anduri jaoks esitan andmelehed.

3. samm: aparatuur mõjutab katset

Enne katsete alustamist peame kontrollima oma "seadme" mõju meie tulemustele. Selleks proovime mõningaid mõõtmisi ilma eksperimentaalsete sihtmärkideta. Nii et pärast tihvtide üksi jätmist proovime neid oma anduritega "näha". Vastavalt meie mõõtmistele 18 cm ja 30 cm kaugusel tihvtidest ei anna andurid tähtsust tulemused. Nii et neil ei tundu olevat mingit rolli meie tulevastel katsetel.

4. samm: vahemaa täpsuse võrdlus

Märkame, et väiksemate kui 40 cm kauguste korral on infrapuna täpsus parem, mitte pikemate vahemaade asemel, kus ultraheli tundub paremini toimivat.

Samm: materjalist sõltuv täpsus

Selle katse jaoks kasutasin erineva värviga kõva paberi sihtmärke, tulemustes erinevusi (mõlema anduri puhul). Suur erinevus oli ootuspäraselt pleksiklaasist läbipaistva sihtmärgi ja klassikalise kõva paberi sihtmärgi puhul. Pleksiklaas tundus olevat infrapuna jaoks nähtamatu, selle asemel, et ultraheli, millel pole vahet. Selle näitamiseks esitan katse fotod koos nendega seotud mõõtmistega. Kui infrapunaanduri täpsus domineerib konkurentsis, on see tugevalt peegeldava pinna puhul. See on kõva paber, mis on kaetud alumiiniumfooliumiga.

6. samm: nurkadega seotud kauguste täpsuse võrdlus

Minu mõõtmiste kohaselt on infrapunaanduri asemel palju tugevam täpsuse sõltuvus nurgast. Ultraheli anduri ebatäpsus suureneb nurga suurenemisega palju rohkem.

Samm: Arduino hindamiskood

Kood on võimalikult lihtne. Eesmärk on näidata arvutiekraanil samaaegselt mõlema anduri mõõtmisi, et oleks lihtne võrrelda.

Lõbutse hästi!