HC-SR04 VS VL53L0X - Pagsubok 1 - Paggamit para sa Mga Application ng Robot Car: 7 Hakbang

2025 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2025-01-23 15:13

Ang itinuturo na ito ay nagmumungkahi ng isang simple (kahit na siyentipiko hangga't maaari) na proseso ng pag-eksperimento para sa paghahambing ng halos pagiging epektibo ng dalawang pinaka-karaniwang distansya sensor, na kung saan ay isang ganap na magkakaibang pisikal na paggana. Ang HC-SR04 ay gumagamit ng ultrasound, nangangahulugang mga tunog (mechanical) na alon at ang VL53L0X ay gumagamit ng infrared radio waves, iyon ay napakalapit ng electromagnetic (sa dalas) sa optical spectrum.

Ano ang praktikal na epekto ng naturang pagkakaiba sa lupa?

Paano natin mapagtanto kung aling sensor ang pinakaangkop sa aming mga pangangailangan?

Mga eksperimentong dapat gawin:

1. Paghahambing sa katumpakan ng mga sukat sa distansya. Parehong target, eroplano ng target na patayo hanggang sa distansya.
2. Paghahambing ng target na sensitibo sa materyal. Parehong distansya, eroplano ng target na patayo hanggang sa distansya.
3. Angle ng target na eroplano sa linya ng paghahambing ng distansya. Parehong target at distansya.

Siyempre mayroong higit pang dapat gawin, ngunit sa mga eksperimentong ito ay maaaring ang isang tao ay kumuha ng isang kagiliw-giliw na pananaw sa pagsusuri ng mga sensor.

Sa huling hakbang ay ibinigay ang code para sa circuit ng arduino na ginagawang posible ang pagsusuri.

Hakbang 1: Mga Kagamitan at Kagamitan

1. kahoy na stick 2cmX2cmX30cm, na nagsisilbing batayan

2. peg 60cm haba 3mm makapal na hiwa sa dalawang pantay na piraso

   ang mga peg ay dapat ilagay nang matatag at patayo sa stick na 27cm (ang distansya na ito ay hindi talaga mahalaga ngunit nauugnay sa aming mga sukat ng circuit!)

3. apat na magkakaibang uri ng mga hadlang sa laki ng isang tipikal na larawan 15cmX10cm

   1. matigas na papel
   2. matitigas na papel - mamula-mula
   3. plexiglas
   4. matapang na papel na natatakpan ng aluminyo palara
4. para sa mga may hawak ng mga hadlang, gumawa ako ng dalawang tubo mula sa mga lumang lapis na maaaring paikutin sa mga peg

para sa circuit ng arduino:

1. arduino UNO
2. breadboard
3. mga jumper cable
4. isang HC-SR04 ultrasonic sensor
5. isang VL53L0X infrared na LASER sensor

Hakbang 2: Ang Ilang Impormasyon Tungkol sa Mga Sensor…

Sensor ng distansya ng ultrasound HC-SR04

Mga klasiko sa old time ng mga robot na ekonomiya, napakamura bagaman nakamamatay na sensitibo sa kaso ng maling koneksyon. Sasabihin ko (bagaman hindi nauugnay sa layunin ng mga itinuturo na ito) hindi ecoomic para sa enerhiya factor!

Infrared Laser distansya sensor VLX53L0X

Gumagamit ng mga electromagnetic wave sa halip na mga mechanical sound wave. Sa plano ay naghahatid ako doon ng isang maling koneksyon na nangangahulugang ayon sa datasheet (at aking karanasan!) Dapat na konektado sa 3.3V sa halip na 5V sa diagramm.

Para sa parehong mga sensor nagbibigay ako ng mga datasheet.

Hakbang 3: Aparatong Makakaapekto sa Eksperimento

Bago simulan ang mga eksperimento, kailangan nating suriin ang impluwensya ng aming "appliance" sa aming mga resulta. Upang magawa ito, susubukan namin ang ilang mga sukat na inilalabas ang aming mga pang-eksperimentong target. Kaya pagkatapos na iwanang nag-iisa ang mga peg, sinubukan naming "makita" ang mga ito sa aming mga sensor. Ayon sa aming mga pagsukat sa 18cm at sa 30cm na distansya sa mga peg, ang mga sensor ay nagbibigay ng walang katuturan mga resulta Kaya't tila hindi nila gampanan ang ilang papel sa darating na mga eksperimento.

Hakbang 4: Paghahambing sa Katumpakan sa Distansya

Napansin namin na sa kaso ng mga distansya na mas maliit sa 40cm o higit pa, ang kawastuhan ng infrared ay mas mahusay, sa halip na ang mas mahabang distansya kung saan ang ultrasound ay tila mas mahusay na gumagana.

Hakbang 5: Kawastuhan ng Depende sa Materyal

Para sa eksperimentong iyon Gumamit ako ng magkakaibang kulay na mga target ng matapang na papel na walang pagkakaiba sa mga resulta (para sa parehong mga sensor). Ang malaking pagkakaiba, tulad ng inaasahan, ay kasama ang plexiglass na transparent na target at ang klasikong target na hard paper. Ang plexiglass ay tila hindi nakikita ng infrared, sa halip na ang ultrasound na walang pagkakaiba. Upang maipakita ito, ipinakita ko ang mga larawan ng eksperimento kasama ang mga kaugnay na sukat. Kung saan ang kawastuhan ng infrared sensor ay nangingibabaw sa kumpetisyon ay sa kaso ng masidhing pagsasalamin sa ibabaw. Iyon ang matigas na papel na natatakpan ng aluminyo foil.

Hakbang 6: Paghahambing sa Katumpakan sa Distansya na Angle

Ayon sa aking mga sukat mayroong isang mas malakas na pagpapakandili ng kawastuhan sa angulo sa kaso ng ultrasound sensor, sa halip na ang infrared sensor. Ang kawastuhan ng ultrasound sensor ay nagdaragdag ng higit pa sa pagtaas ng anggulo.

Hakbang 7: Arduino Code para sa Pagsusuri

Ang code ay kasing simple hangga't maaari. Ang layunin ay upang ipakita sa computer screen nang sabay-sabay ang mga sukat mula sa parehong sensor upang madaling ihambing.

Magsaya ka!