HC -SR04 VS VL53L0X - Тест 1 - Използване за роботи с автомобили: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Тази инструкция предлага прост (макар и възможно най -научен) експериментален процес за приблизително сравнение на ефективността на два най -често срещани сензора за разстояние, които са с напълно различно физическо функциониране. HC-SR04 използва ултразвук, означава звукови (механични) вълни, а VL53L0X използва инфрачервени радиовълни, които са електромагнитни много близо (по честота) до оптичния спектър.

Какво е практическото въздействие на такава основателна разлика?

Как можем да заключим кой сензор е най -подходящ за нашите нужди?

Експерименти, които трябва да се направят:

1. Сравнение на точността на измерванията на разстояние. Същата цел, равнина на целта вертикално към разстоянието.
2. Сравнение на чувствителността на целевия материал. Същото разстояние, равнината на целта вертикално към разстоянието.
3. Ъгъл на целевата равнина спрямо линията за сравнение на разстоянието. Същата цел и разстояние.

Разбира се, може да се направи много повече, но с тези експерименти може ли някой да направи интересна информация за оценката на сензорите.

На последната стъпка е даден кодът за веригата arduino, който прави оценката възможна.

Стъпка 1: Материали и оборудване

1. дървена пръчка 2cmX2cmX30cm, която служи като основа

2. колче с дължина 60 см с дебелина 3 мм, нарязано на две равни части

   колчетата трябва да се поставят здраво и вертикално в пръчката на 27 см една от друга (това разстояние всъщност не е важно, но е свързано с нашите размери на веригата!)

3. четири различни вида препятствия с размер на типична снимка 15cmX10cm

   1. твърда хартия
   2. твърда хартия - червеникава
   3. плексиглас
   4. твърда хартия, покрита с алуминиево фолио
4. за притежателите на препятствията направих две тръбички от стари моливи, които могат да се въртят около колчетата

за веригата arduino:

1. arduino UNO
2. макет
3. джъмперни кабели
4. един ултразвуков сензор HC-SR04
5. един инфрачервен LASER сензор VL53L0X

Стъпка 2: Малко информация за сензорите …

Ултразвуков сензор за разстояние HC-SR04

Класика на икономиката от старо време, много евтина, макар и смъртоносно чувствителна в случай на грешна връзка. Бих казал (макар и без значение за целта на тези инструкции) не е екологично за енергийния фактор!

Инфрачервен лазерен сензор за разстояние VLX53L0X

Използва електромагнитни вълни вместо механични звукови вълни. В плана, който доставям, има грешна връзка, което означава, че според листа с данни (и моя опит!) Трябва да бъде свързан към 3.3V вместо 5V в диаграмата.

И за двата сензора доставям листа с данни.

Стъпка 3: Апаратно въздействие върху експеримента

Преди да започнем експериментите, трябва да проверим влиянието на нашия „уред“върху нашите резултати. За да направим това, ние опитваме някои измервания без нашите експериментални цели. Така че, след като оставим колчетата на мира, се опитваме да ги „видим“с нашите сензори. Според нашите измервания на 18 см и на 30 см разстояние от колчетата, сензорите дават без значение резултати. Така че те сякаш не играят някаква роля за предстоящите ни експерименти.

Стъпка 4: Сравнение на точността на разстоянието

Забелязваме, че в случай на разстояния, по -малки от 40 см или повече, точността на инфрачервената светлина е по -добра, вместо по -дългите разстояния, където ултразвукът изглежда работи по -добре.

Стъпка 5: Точност, зависима от материала

За този експеримент използвах различни цветни мишени от твърда хартия без разлика в резултатите (и за двата сензора). Голямата разлика, както се очакваше, беше с прозрачната мишена от плексиглас и класическата мишена от твърда хартия. Плексигласът изглеждаше невидим за инфрачервения лъч, вместо ултразвука, за който нямаше разлика. За да покажа това, представям снимките на експеримента заедно със свързаните измервания. Когато точността на инфрачервения сензор доминира, конкуренцията е в случай на силно отразяваща повърхност. Това е твърдата хартия, покрита с алуминиево фолио.

Стъпка 6: Сравнение на точността на разстоянието, свързано с ъгъла

Според моите измервания има много по -силна зависимост на точността от ъгъла в случай на ултразвуков сензор, вместо инфрачервен сензор. Неточността на ултразвуковия сензор се увеличава много повече с увеличаването на ъгъла.

Стъпка 7: Arduino код за оценка

Кодът е възможно най -прост. Целта е да се показват едновременно на компютърния екран измерванията от двата сензора, така че да бъдат лесни за сравнение.

Забавлявай се!