HC -SR04 VS VL53L0X - تست 1 - استفاده برای برنامه های کاربردی ماشین ربات: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

این دستورالعمل یک فرایند آزمایشی ساده (هر چند تا حد ممکن علمی) را برای مقایسه اثربخشی دو سنسور معمول فاصله ، که عملکرد فیزیکی کاملاً متفاوتی دارند ، پیشنهاد می کند. HC-SR04 از اولتراسوند ، به معنی امواج صوتی (مکانیکی) و VL53L0X از امواج رادیویی مادون قرمز استفاده می کند ، که بسیار نزدیک به طیف نوری (از نظر فرکانس) الکترومغناطیسی است.

تاثیر عملی چنین تفاوت زمینی چیست؟

چگونه می توان نتیجه گرفت که کدام سنسور با نیازهای ما بیشتر مطابقت دارد؟

آزمایشاتی که باید انجام شود:

1. مقایسه دقت اندازه گیری فاصله همان هدف ، صفحه هدف عمودی تا فاصله.
2. مقایسه حساسیت مواد هدف همان فاصله ، سطح هدف عمودی به فاصله.
3. زاویه هواپیمای هدف نسبت به خط مقایسه فاصله. هدف و فاصله یکسان

البته کارهای بیشتری برای انجام دادن وجود دارد ، اما با این آزمایشات می توان کسی بینش جالبی در ارزیابی حسگرها داشت.

در آخرین مرحله کد مدار آردوینو داده می شود که ارزیابی را ممکن می سازد.

مرحله 1: مواد و تجهیزات

1. چوب چوبی 2cmX2cmX30cm ، که به عنوان پایه عمل می کند

2. میخ 60 سانتی متر طول 3 میلی متر ضخامت را در دو قطعه مساوی برش دهید

   میله ها باید محکم و عمودی در چوب با فاصله 27 سانتی متری قرار گیرند (این فاصله واقعاً مهم نیست اما به ابعاد مدار ما مربوط می شود!)

3. چهار نوع موانع مختلف به اندازه یک عکس معمولی 15cmX10cm

   1. کاغذ سخت
   2. کاغذ سخت - قرمز
   3. پلکسی گلاس
   4. کاغذ سختی که با فویل آلومینیومی پوشانده شده است
4. برای نگهدارندگان موانع ، من دو لوله از مدادهای قدیمی ساختم که می توانند در اطراف گیره ها بچرخند

برای مدار آردوینو:

1. arduino UNO
2. تخته نان
3. کابل های بلوز
4. یک سنسور اولتراسونیک HC-SR04
5. یک سنسور لیزری مادون قرمز VL53L0X

مرحله 2: برخی اطلاعات در مورد سنسورها…

سنسور فاصله سونوگرافی HC-SR04

کلاسیک های قدیمی رباتیک اقتصادی ، بسیار ارزان اگرچه در صورت اتصال اشتباه حساس هستند. من می گویم (اگرچه به هدف این دستورالعمل ها ربطی ندارد) برای عامل انرژی اقتصادی نیست!

سنسور فاصله لیزری مادون قرمز VLX53L0X

از امواج الکترومغناطیسی به جای امواج صوتی مکانیکی استفاده می کند. در طرح من یک اتصال اشتباه وجود دارد که به این معنی است که طبق برگه داده (و تجربه من!) باید در نمودار به جای 5 ولت به 3.3 ولت متصل شود.

برای هر دو سنسور من برگه های داده را ارائه می کنم.

مرحله 3: تأثیر دستگاه بر آزمایش

قبل از شروع آزمایش ها ، باید تأثیر "دستگاه" خود را بر نتایج خود بررسی کنیم. برای انجام این کار ، برخی از اندازه گیری ها را بدون اهداف تجربی خود انجام می دهیم. بنابراین پس از تنها گذاشتن گیره ها ، سعی می کنیم آنها را با سنسورهای خود "ببینیم". طبق اندازه گیری های ما در 18 سانتی متر و در فاصله 30 سانتی متری از میخ ، سنسورها بی ربط هستند نتایج. بنابراین به نظر نمی رسد که آنها در آزمایشات بعدی ما نقشی ایفا کنند.

مرحله 4: مقایسه دقت فاصله

ما متوجه می شویم که در مورد فاصله های کمتر از 40 سانتی متر یا بیشتر ، دقت مادون قرمز بهتر است ، به جای مسافت های طولانی تر که به نظر می رسد سونوگرافی بهتر کار می کند.

مرحله 5: دقت وابسته به مواد

برای آن آزمایش ، من از کاغذهای سخت با رنگ های متفاوت و بدون تفاوت در نتایج (برای هر دو سنسور) استفاده کردم. تفاوت بزرگ ، همانطور که انتظار می رفت ، در مورد هدف شفاف پلکسی گلاس و هدف کلاسیک کاغذ سخت بود. به نظر می رسید پلکسی در مادون قرمز نامرئی است ، به جای سونوگرافی که هیچ تفاوتی با آن نداشت. برای نشان دادن این موضوع ، عکس های آزمایش را به همراه اندازه گیری های مربوطه ارائه می کنم. جایی که دقت سنسور مادون قرمز بر رقابت غالب است ، در مورد سطح بازتابنده قوی است. این کاغذ سختی است که با فویل آلومینیومی پوشانده شده است.

مرحله 6: مقایسه دقت فاصله با زاویه

با توجه به اندازه گیری های من ، وابستگی بسیار قوی تری از دقت به زاویه سنسور اولتراسوند به جای سنسور مادون قرمز وجود دارد. نادرستی سنسور اولتراسوند با افزایش زاویه بسیار بیشتر می شود.

مرحله 7: کد Arduino برای ارزیابی

کد تا حد امکان ساده است. هدف این است که اندازه های هر دو سنسور را به طور همزمان در صفحه کامپیوتر نمایش دهید تا به راحتی قابل مقایسه باشد.

خوش بگذره!