HC-SR04 VS VL53L0X - Testul 1 - Utilizare pentru aplicații robot auto: 7 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-13 06:58

Acest instructable propune un proces simplu (deși cât mai științific posibil) de experimentare pentru a compara aproximativ efectivitatea a doi senzori de distanță cei mai comuni, care au o funcționare fizică complet diferită. HC-SR04 utilizează ultrasunete, înseamnă unde sonore (mecanice), iar VL53L0X folosește unde radio în infraroșu, care este electromagnetic foarte aproape (în frecvență) de spectrul optic.

Care este impactul practic al unei astfel de diferențe de bază?

Cum putem concluziona care senzor se potrivește cel mai bine nevoilor noastre?

Experimente de făcut:

1. Compararea preciziei măsurătorilor de distanță. Aceeași țintă, planul țintei vertical la distanță.
2. Compararea sensibilității materialului țintă. Aceeași distanță, planul țintei vertical la distanță.
3. Unghiul planului țintă față de linia de comparație a distanței. Aceeași țintă și distanță.

Desigur, sunt mult mai multe de făcut, dar cu aceste experimente cineva poate avea o perspectivă interesantă asupra evaluării senzorilor.

La ultimul pas este dat codul pentru circuitul arduino care face posibilă evaluarea.

Pasul 1: Materiale și echipamente

1. băț de lemn 2cmX2cmX30cm, care servește ca bază

2. cuier 60cm lungime 3mm grosime tăiat în două bucăți egale

   cârligele trebuie așezate ferm și vertical în baston la distanță de 27 cm (această distanță nu este cu adevărat importantă, dar este legată de dimensiunile circuitului nostru!)

3. patru tipuri diferite de obstacole de dimensiunea unei fotografii tipice 15cmX10cm

   1. hârtie tare
   2. hârtie tare - roșiatică
   3. plexiglas
   4. hârtie tare acoperită cu folie de aluminiu
4. pentru deținătorii obstacolelor, am făcut două tuburi din creioane vechi care se pot roti în jurul cuierelor

pentru circuitul arduino:

1. arduino UNO
2. panou de masă
3. cabluri jumper
4. un senzor cu ultrasunete HC-SR04
5. un senzor LASER cu infraroșu VL53L0X

Pasul 2: Unele informații despre senzori …

Senzor de distanță cu ultrasunete HC-SR04

Clasice vechi ale roboticii economiei, foarte ieftine, deși sensibile la moarte în cazul unei conexiuni greșite. Aș spune (deși irelevant pentru scopul acestui instructable) nu ecoomic pentru factorul de energie!

Senzor de distanță laser cu infraroșu VLX53L0X

Folosește unde electromagnetice în loc de unde sonore mecanice. În plan furnizez acolo o conexiune greșită, ceea ce înseamnă că conform fișei tehnice (și experiența mea!) Ar trebui să fie conectat la 3,3V în loc de 5V în diagramă.

Pentru ambii senzori furnizez fișe tehnice.

Pasul 3: Afectarea aparatului asupra experimentului

Înainte de a începe experimentele, trebuie să verificăm influența „aparatului” nostru asupra rezultatelor noastre. Pentru a face acest lucru, încercăm câteva măsurători fără țintele noastre experimentale. Deci, după ce am lăsat piroanele în pace, încercăm să le „vedem” cu senzorii. rezultate. Deci, nu par să joace un rol în experimentele noastre viitoare.

Pasul 4: Compararea preciziei la distanță

Observăm că, în cazul distanțelor mai mici de 40cm sau cam așa, precizia infraroșu este mai bună, în loc de distanțele mai mari în care ecografia pare să funcționeze mai bine.

Pasul 5: Precizie materială dependentă

Pentru acel experiment am folosit ținte de hârtie tare colorate diferit, fără nicio diferență în rezultate (pentru ambii senzori). Marea diferență, așa cum era de așteptat, a fost cu ținta transparentă de plexiglas și cu ținta clasică de hârtie tare. Plexiglasul părea a fi invizibil pentru infraroșu, în loc de ultrasunete la care nu exista nicio diferență. Pentru a arăta acest lucru, vă prezint fotografiile experimentului împreună cu măsurătorile aferente. Acolo unde precizia senzorului infraroșu domină concurența este în cazul suprafeței puternic reflectante. Aceasta este hârtia tare acoperită cu folie de aluminiu.

Pasul 6: Compararea preciziei distanței legate de unghi

Conform măsurătorilor mele, există o dependență mult mai puternică a preciziei de unghi în cazul senzorului cu ultrasunete, în locul senzorului cu infraroșu. Inexactitatea senzorului cu ultrasunete crește mult mai mult odată cu creșterea unghiului.

Pasul 7: Cod Arduino pentru evaluare

Codul este cât se poate de simplu. Scopul este de a arăta simultan pe ecranul computerului măsurătorile de la ambii senzori, astfel încât să fie ușor de comparat.

A se distra!