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HC-SR04 VS VL53L0X - Teste 1 - Uso para aplicações de carros-robôs: 7 etapas
HC-SR04 VS VL53L0X - Teste 1 - Uso para aplicações de carros-robôs: 7 etapas

Vídeo: HC-SR04 VS VL53L0X - Teste 1 - Uso para aplicações de carros-robôs: 7 etapas

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Vídeo: DETERMINAMOS O PRINCIPAL SENSOR DO ROBÔ | Usina Robots US-3 #025 2024, Novembro
Anonim
HC-SR04 VS VL53L0X - Teste 1 - Uso para aplicações de carros-robôs
HC-SR04 VS VL53L0X - Teste 1 - Uso para aplicações de carros-robôs

Este instrutível propõe um processo de experimentação simples (embora o mais científico possível) para comparar aproximadamente a efetividade de dois sensores de distância mais comuns, que são de funcionamento físico completamente diferente. O HC-SR04 usa ultrassom, significa ondas sonoras (mecânicas) e o VL53L0X usa ondas de rádio infravermelho, que são eletromagnéticas muito próximas (em frequência) ao espectro óptico.

Qual é o impacto prático dessa diferença fundamental?

Como podemos concluir qual sensor se adapta melhor às nossas necessidades?

Experimentos a serem feitos:

  1. Comparação da precisão das medidas de distância. Mesmo alvo, plano do alvo vertical à distância.
  2. Comparação de sensibilidade do material alvo. Mesma distância, plano do alvo vertical à distância.
  3. Ângulo do plano de destino com a linha de comparação de distância. Mesmo alvo e distância.

Claro que há muito mais a ser feito, mas com esses experimentos alguém pode ter uma visão interessante para a avaliação de sensores.

Na última etapa é fornecido o código para o circuito arduino que torna a avaliação possível.

Etapa 1: Materiais e Equipamentos

Materiais e equipamentos
Materiais e equipamentos
Materiais e equipamentos
Materiais e equipamentos
Materiais e equipamentos
Materiais e equipamentos
  1. pau de madeira 2cmX2cmX30cm, que serve como base
  2. pino 60 cm de comprimento 3 mm de espessura cortado em duas partes iguais

    os pinos devem ser colocados firmemente e verticalmente no bastão, separados por 27 cm (esta distância não é muito importante, mas está relacionada às dimensões do nosso circuito!)

  3. quatro tipos diferentes de obstáculos do tamanho de uma foto típica 15cmX10cm

    1. papel duro
    2. papel duro - avermelhado
    3. plexiglas
    4. papel duro coberto com folha de alumínio
  4. para os suportes dos obstáculos, fiz dois tubos com lápis velhos que podem girar em torno das cavilhas

para o circuito Arduino:

  1. arduino UNO
  2. tábua de pão
  3. cabos jumper
  4. um sensor ultrassônico HC-SR04
  5. um sensor LASER infravermelho VL53L0X

Etapa 2: Algumas informações sobre os sensores …

Algumas informações sobre os sensores …
Algumas informações sobre os sensores …
Algumas informações sobre os sensores …
Algumas informações sobre os sensores …

Sensor de distância por ultrassom HC-SR04

Clássicos da robótica econômica, muito baratos, embora extremamente sensíveis no caso de uma conexão errada. Eu diria (embora irrelevante para o objetivo deste instructables) não ecoomic para o fator de energia!

Sensor de distância a laser infravermelho VLX53L0X

Usa ondas eletromagnéticas em vez de ondas sonoras mecânicas. No plano eu forneço existe uma conexão errada que significa que de acordo com o datasheet (e minha experiência!) Deveria ser conectada a 3,3V ao invés de 5V no diagrama.

Para ambos os sensores, forneço fichas técnicas.

Etapa 3: o aparelho afeta o experimento

O aparato afeta o experimento
O aparato afeta o experimento
O aparato afeta o experimento
O aparato afeta o experimento
O aparato afeta o experimento
O aparato afeta o experimento

Antes de iniciar os experimentos, devemos verificar a influência de nosso "aparelho" em nossos resultados. Para fazer isso, tentamos algumas medições sem nossos alvos experimentais. Então, depois de deixar os pinos em paz, tentamos "vê-los" com nossos sensores. De acordo com nossas medições a 18 cm e a 30 cm de distância dos pinos, os sensores são irrelevantes resultados. Portanto, eles não parecem desempenhar nenhum papel nos nossos próximos experimentos.

Etapa 4: comparação de precisão de distância

Comparação de precisão de distância
Comparação de precisão de distância
Comparação de precisão de distância
Comparação de precisão de distância
Comparação de precisão de distância
Comparação de precisão de distância

Notamos que no caso de distâncias menores que 40cm ou mais, a precisão do infravermelho é melhor, ao invés das distâncias maiores onde o ultrassom parece funcionar melhor.

Etapa 5: precisão dependente do material

Precisão dependente de material
Precisão dependente de material
Precisão dependente de material
Precisão dependente de material
Precisão dependente de material
Precisão dependente de material

Para esse experimento, usei alvos de papel rígido de cores diferentes, sem diferença nos resultados (para ambos os sensores). A grande diferença, como esperado, estava com o alvo transparente de plexiglass e o alvo de papel rígido clássico. O plexiglass parecia ser invisível ao infravermelho, em vez do ultrassom para o qual não havia diferença. Para mostrar isso, apresento as fotos do experimento junto com as medições relacionadas. Onde a precisão do sensor infravermelho domina a competição é no caso de superfície fortemente reflexiva. Esse é o papel duro coberto com papel alumínio.

Etapa 6: Comparação da precisão da distância relacionada ao ângulo

Comparação de precisão de distância relacionada ao ângulo
Comparação de precisão de distância relacionada ao ângulo
Comparação de precisão de distância relacionada ao ângulo
Comparação de precisão de distância relacionada ao ângulo
Comparação de precisão de distância relacionada ao ângulo
Comparação de precisão de distância relacionada ao ângulo

De acordo com minhas medições, há uma dependência muito mais forte da precisão do ângulo no caso do sensor de ultrassom, em vez do sensor infravermelho. A imprecisão do sensor de ultrassom aumenta muito mais com o aumento do ângulo.

Etapa 7: Código Arduino para avaliação

Código Arduino para avaliação
Código Arduino para avaliação

O código é o mais simples possível. O objetivo é mostrar na tela do computador simultaneamente as medições de ambos os sensores de forma fácil de comparar.

Divirta-se!

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