HC-SR04 VS VL53L0X - Test 1 - Robot Araba Uygulamaları için Kullanım: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu talimat, tamamen farklı bir fiziksel işleve sahip olan en yaygın iki mesafe sensörünün etkinliğini kabaca karşılaştırmak için basit (olabildiğince bilimsel) bir deney süreci önerir. HC-SR04 ultrason kullanır, ses (mekanik) dalgaları anlamına gelir ve VL53L0X, optik spektruma çok yakın (frekans olarak) elektromanyetik olan kızılötesi radyo dalgalarını kullanır.

Böyle bir zemin farkının pratik etkisi nedir?

Hangi sensörün ihtiyaçlarımıza en uygun olduğuna nasıl karar verebiliriz?

Yapılacak deneyler:

1. Mesafe ölçümleri doğruluk karşılaştırması. Aynı hedef, mesafeye dikey hedef düzlemi.
2. Hedef malzeme duyarlılığı karşılaştırması. Aynı mesafe, hedef düzlemi mesafeye dikey.
3. Hedef düzlemin mesafe karşılaştırma çizgisine olan açısı. Aynı hedef ve mesafe.

Elbette yapılacak daha çok şey var, ancak bu deneylerle birileri sensörlerin değerlendirilmesine ilginç bir bakış açısı kazandırabilir.

Son adımda ise değerlendirmeyi mümkün kılan arduino devresinin kodu verilmektedir.

Adım 1: Malzemeler ve Ekipman

1. taban görevi gören tahta çubuk 2cmX2cmX30cm

2. 60cm uzunluğunda 3mm kalınlığında iki eşit parça halinde kesilmiş dübel

   mandallar 27 cm aralıklarla çubuğa sıkıca ve dikey olarak yerleştirilmelidir (bu mesafe gerçekten önemli değil ancak devre boyutlarımızla ilgilidir!)

3. tipik bir fotoğrafın boyutu 15cmX10cm olan dört farklı engel türü

   1. sert kağıt
   2. sert kağıt - kırmızımsı
   3. pleksiglas
   4. alüminyum folyo ile kaplanmış sert kağıt
4. engelleri tutanlar için eski kalemlerden mandalların etrafında dönebilen iki tüp yaptım.

arduino devresi için:

1. arduino UNO
2. ekmek tahtası
3. atlama kabloları
4. bir HC-SR04 ultrasonik sensör
5. bir VL53L0X kızılötesi LAZER sensörü

Adım 2: Sensörler Hakkında Bazı Bilgiler…

Ultrason mesafe sensörü HC-SR04

Ekonomi robotiğinin eski zaman klasikleri, çok ucuz olmasına rağmen yanlış bağlantı durumunda ölümcül derecede hassas. Enerji faktörü için ekonomik olmadığını söyleyebilirim (bu talimatın amacı ile alakasız olsa da)!

Kızılötesi Lazer mesafe sensörü VLX53L0X

Mekanik ses dalgaları yerine elektromanyetik dalgaları kullanır. Planda verdiğim yanlış bir bağlantı, yani veri sayfasına (ve benim deneyimime göre!) Diyagramda 5V yerine 3.3V'a bağlanması gerektiği anlamına geliyor.

Her iki sensör için de veri sayfaları sağlıyorum.

Adım 3: Deney Üzerinde Cihaz Etkisi

Deneylere başlamadan önce, "cihazımızın" sonuçlarımız üzerindeki etkisini kontrol etmeliyiz. Bunu yapmak için deneysel hedeflerimiz dışında bazı ölçümler yapıyoruz. Bu yüzden mandalları kendi haline bıraktıktan sonra sensörlerimizle onları "görmeye" çalışıyoruz. Mandallara 18cm ve 30cm mesafedeki ölçümlerimize göre sensörler alakasız Sonuçlar. Yani gelecek deneylerimizde bir rol oynuyor gibi görünmüyorlar.

Adım 4: Mesafe Doğruluğu Karşılaştırması

40 cm'den daha küçük mesafelerde, ultrasonun daha iyi çalıştığı uzun mesafeler yerine kızılötesi doğruluğunun daha iyi olduğunu fark ettik.

Adım 5: Malzemeye Bağlı Doğruluk

Bu deney için, sonuçlarda hiçbir fark olmaksızın (her iki sensör için) farklı renklerde sert kağıt hedefler kullandım. Beklendiği gibi büyük fark, pleksiglas şeffaf hedef ve klasik sert kağıt hedefteydi. Pleksiglas, hiçbir farkı olmayan ultrason yerine kızılötesine görünmez görünüyordu. Bunu göstermek için, ilgili ölçümlerle birlikte deneyin fotoğraflarını sunuyorum. Kızılötesi sensörün doğruluğunun rekabete hakim olduğu durumlarda, güçlü yansıtıcı yüzey durumunda. Alüminyum folyo ile kaplanmış sert kağıttır.

Adım 6: Açıya Bağlı Mesafe Doğruluğu Karşılaştırması

Ölçümlerime göre, kızılötesi sensör yerine ultrason sensörünün açıya olan doğruluğunun çok daha güçlü bir bağımlılığı var. Ultrason sensörünün yanlışlığı, açının artmasıyla çok daha fazla artar.

Adım 7: Değerlendirme için Arduino Kodu

Kod mümkün olduğunca basittir. Amaç, karşılaştırmanın kolay olması için her iki sensörden alınan ölçümleri aynı anda bilgisayar ekranında göstermektir.

İyi eğlenceler!