வீட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட கட்ட லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர். மீயொலி வரம்பு கண்டுபிடிப்பான் hc-sr04 - அளவிடும் தொழில்நுட்பம் - கருவிகள் மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் மீயொலி வரம்பு கண்டுபிடிப்பான்

சில குறிப்புகள்:
இந்த திட்டத்தின் படி மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டரை உருவாக்க தேவையான அனைத்து பகுதிகளும் சிப்பிடிப்பில் விற்கப்படுகின்றன, எல்லாவற்றிற்கும் சுமார் 500-900 ரூபிள் செலவாகும் (எனக்கு சரியாக நினைவில் இல்லை - நிறைய பணம் இருந்தது, நான் அதை எண்ணவில்லை :- ) (வீடு, ட்வீட்டர்கள், இணைப்பிகள் போன்றவை)
அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் சர்க்யூட் பற்றிய சில கருத்துகள்:
1. நீங்கள் எந்த ட்வீட்டர்களையும் பயன்படுத்தலாம், வெவ்வேறு பணிகளுக்கு வேறுபட்டவை சிறந்தது... எனது பணிக்கு - பெரிய பரிமாணங்கள், சிறந்த கோணம் 50 ஆகும்.
2. நீங்கள் ஒரு ஒப்பீட்டளவில் விலையுயர்ந்த AD822 ஐ மட்டுமே பயன்படுத்த முயற்சி செய்யலாம் மற்றும் ஒப்பீட்டாளரின் இடத்தில் மலிவான ஒன்றைப் பயன்படுத்தலாம் (என்னிடம் வேறு எதுவும் இல்லை)
3. மெகாவில், 40 கிலோஹெர்ட்ஸ் உருவாக்க டைமரைப் பயன்படுத்தலாம்; இதற்கு நீங்கள் மற்றொரு ரெசனேட்டரைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். (எனக்கு 16 மற்றும் 12 மட்டுமே இருந்தன... அவை பொருந்தாது)
4. காற்றில் ஒலியின் வேகம் உண்மையில் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது - துல்லியம் மிகவும் முக்கியமானது என்றால் (நான் அதைப் பற்றி கவலைப்படவில்லை), இதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளுங்கள்
5. கேஸில் உள்ள ரேஞ்ச்ஃபைண்டரின் படத்தில் - ட்வீட்டர்கள் பிளாஸ்டிக்கைத் தொடுவதில்லை - ஒருவர் மெகா-துல்லியமான அமைப்புகளுடன் (இந்த சர்க்யூட் இதைச் செய்யக்கூடியது) ட்வீட்டரிலிருந்து மைக்ரோஃபோனுக்கு ஒலி இருக்கும் என்று ஒருவர் கூறினார். உடல் வழியாக பரவுகிறது, எனவே பாதுகாப்பாக விளையாடுவது நல்லது
6. C இல் உள்ள எளிய மெகா ஃபார்ம்வேரின் உதாரணத்தை (இந்த வரைபடத்தின் கீழ்) காணலாம்
7. புரோகிராமர் STK200/300 ஐப் பயன்படுத்துவது நல்லது, இது avreal என்றும் அழைக்கப்படுகிறது - மென்பொருள் மற்றும் சுற்று இழுக்கப்படலாம்
8. மனதின் படி, ஃபார்ம்வேரில் “பேக்” இன் ஆரம்பம் மற்றும் முடிவு இரண்டையும் கண்காணிக்க வேண்டியது அவசியம், உதாரணத்தில் ஆரம்பம் மட்டுமே (துல்லியத்தன்மை குறிப்பாக அதிகரிக்கும்)... ஒருவேளை நான் அதைச் சேர்ப்பேன் மற்றும் அதை இடுகையிடவும்.
9. ட்வீட்டருக்கு 40 கிலோஹெர்ட்ஸ் பிடிக்கும் - கொஞ்சம் பக்கவாட்டில் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது... கையேட்டில் அவர்கள் சொல்வது உண்மையாக இருக்கலாம், அது எதிரொலிக்கும் :-)
10. டிரான்சிஸ்டர்கள் வரைபடத்தில் உள்ள உமிழ்ப்பாளில் நெரிசலில் சிக்கியிருப்பது காரணமின்றி இல்லை - 12 ஐ விட அதிக வோல்ட் கொடுக்க விரும்புவோருக்கு - வரவேற்கிறோம் - ஒரு நபர் அது சத்தமாக ஒலிக்கும் என்று கூறினார் (மேலும் எண்ணுங்கள்). மூன்று காரணங்களுக்காக நான் இதைச் செய்யவில்லை: முதலாவதாக, 24 வோல்ட் இன்னும் எங்காவது கண்டுபிடிக்கப்பட வேண்டும், இரண்டாவதாக, தற்போதைய பதிப்பு, மின்தடையத்தை அதற்கேற்ப அமைக்கும் போது, ​​4 மீட்டர் தொலைவில் ஒரு சுவரைப் பார்க்கிறது, அதாவது. அதைச் சோதிக்க எனக்கு இடமில்லை, எனக்கு அது தேவையில்லை. சரி, இதே நபர் சொன்ன மூன்றாவது காரணம் என்னவென்றால், ட்வீட்டர்கள் இந்த மின்னழுத்தத்தில் இறக்க முனைகிறார்கள்
11. பொதுவான ஆலோசனை: ATX கணினியிலிருந்து வேலை செய்யாத மின்சாரத்தில் அனைத்து மின்தடையங்களையும் மின்தேக்கிகளையும் நீங்கள் காணலாம் (அவை அனைத்தும் சுமார் 1/8 வாட்) - நீங்கள் பணத்தை மிச்சப்படுத்துவீர்கள்!
12. ஒரு ஸ்க்யூக்கர் உமிழும் அல்ட்ராசவுண்ட் எப்படியாவது நாய்கள் மற்றும் பிற உயிரினங்களால் கேட்கப்படும் என்று ஒரு தவறான கருத்து உள்ளது, அது அவர்கள் மீது மோசமான விளைவை ஏற்படுத்துகிறது: என் நாய் ஒரு இரவு வந்து ஸ்க்யூக்கர் முன் தூங்கியது.
13. மேலும் - உங்கள் தகவலுக்காக - Atmel வழங்கும் மெகாஸ் மற்றும் பிற 8-பிட் கன்ட்ரோலர்கள் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன... சில பணிகளில், தேவையான 16க்கு பதிலாக, 24 இல் வேலை செய்து நன்றாக இருக்கும்.
14. ஒரு கிலோ-ஓம் (10, 50, 100) மேலே R5 ஐ அமைக்கும் போது, ​​நீங்கள் மிகப் பெரிய ஆதாயத்தைப் பெறுவீர்கள், பெரும்பாலும் உங்களுக்கு கொம்புகள் தேவைப்படும், ஆனால் அளவீட்டு வரம்பு பெரிதும் அதிகரிக்கும்.
15. கொம்புகளை அகற்றுவதற்குப் பதிலாக (பெரிய R5 உடன்), மேலே பார்க்கவும், நீங்கள் ஃபார்ம்வேரை மேம்படுத்தலாம், இதனால் அது ஆரம்ப நேரத்தில் பயனுள்ள சமிக்ஞைக்காக காத்திருக்காது. ஆனால் பின்னர் சுமார் 10 செமீ அல்லது அதற்கும் குறைவான தூரத்தை அளவிட முடியாது.

உதவிக்குறிப்பு 8-க்கான வர்ணனை - வரவேற்பின் போது மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் எம்.கே குறுக்கீடு தூண்டப்பட்ட தருணத்தை மஞ்சள் குறிக்கிறது; உண்மையில், நீங்கள் இந்த முதல் தருணத்திற்கு உங்களை மட்டுப்படுத்திக் கொள்ளலாம், சிறிது காத்திருந்து அடுத்த அளவீட்டைச் செய்து, அடுத்த பருப்புகளை உருவாக்கலாம் - மற்றும் ஒலியின் பறக்கும் நேரம், முதலில் அனுப்பப்பட்ட துடிப்பிலிருந்து (அல்லது கடைசியானது முக்கியமில்லை) முதல் ஒன்று ஏற்றுக்கொள்ளப்படும் வரையிலான நேரமாகக் கருதப்படுகிறது.
இரண்டாவது விருப்பம் - சிவப்பு நிறத்தில் சுட்டிக்காட்டப்பட்டுள்ளது - மிகவும் துல்லியமானது - ஏனெனில் பருப்புகளின் பாக்கெட், ஒரு விதியாக, சரியான வடிவத்தில் வரவில்லை மற்றும் முழுமையாக இல்லை (முதல் அல்லது கடைசி பருப்புகளில் ஒரு ஜோடி இல்லை), உண்மையில் கூட பருப்புகளின் சிறந்த செவ்வகம் அனுப்பப்பட்டிருந்தாலும், அது விளிம்புகளில் "தட்டையானது" என்பதை படத்தில் நீங்கள் காணலாம் - எனவே: பாக்கெட்டின் நடுப்பகுதி அதன் விளிம்புகள் இல்லை என்ற போதிலும் அதே இடத்தில் இருக்க வேண்டும். ஒப்பீட்டாளரால் உணரப்பட்டது. எனவே துல்லியம் பல.. (மில்லிமீட்டர்களைப் பற்றி ஒருவர் சிந்திக்க வேண்டும்) மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டரின் ஃபார்ம்வேரில் பேக்கின் நடுப்பகுதி அல்லது ஆரம்பம் மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டதா என்பதைப் பொறுத்தது.

எப்போதாவது, நான் ஒரு அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் HC-SR04 ஐ வாங்கினேன். சாதனம் இரண்டு பைசோ உமிழ்ப்பான்கள் கொண்ட ஒரு தொகுதி ஆகும், அதில் ஒன்று உமிழ்ப்பாளாகவும், இரண்டாவது அல்ட்ராசோனிக் அலையின் பெறுநராகவும் செயல்படுகிறது; உமிழ்ப்பான் மற்றும் பெறுநரைக் கட்டுப்படுத்த எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுப்படுத்தவும். இணைப்பிற்கு, தொகுதிக்கு 4-முள் இணைப்பு உள்ளது: அவற்றில் இரண்டு சக்தியை வழங்குகின்றன (5 வோல்ட் தேவை), மேலும் இரண்டு மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் தொடர்பு கொள்ள.

இங்கே தொடர்பு இடைமுகம் மிகவும் எளிமையாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளது: உள்ளீட்டிற்கு 10-15 மைக்ரோ விநாடிகள் கால அளவு கொண்ட ஒரு குறுகிய துடிப்பைப் பயன்படுத்துகிறோம் மற்றும் வெளியீட்டில் ஒரு துடிப்புக்காக காத்திருக்கிறோம். பிரதிபலித்த அலை ரிசீவரை அடைந்தவுடன், தொகுதியே தூரத்தைக் கணக்கிட்டு, எக்கோ காலுக்கு 25 எம்எஸ் வரை உயர்நிலை உந்துவிசையை அனுப்புகிறது. வெளியீட்டுத் துடிப்பின் நீளம் மீயொலி அலை பிரதிபலித்த தடையின் தூரத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும். நாம் செய்ய வேண்டியதெல்லாம், இந்த தூண்டுதலைப் பிடித்து, அதன் நீளத்தைக் கணக்கிட்டு, இந்த மதிப்பை தூரமாக மாற்றுவதுதான்.

விவரக்குறிப்புகள்:

• மின்னழுத்தம்: 5V
• அமைதியான மின்னோட்டம்:< 2 мА
• பயனுள்ள கோணம்:< 15 °
• தூர வரம்பு: 2 செ.மீ - 500 செ.மீ
• தீர்மானம்: 0.3 செ.மீ

தொகுதிக்கான ஆவணங்களிலிருந்து பண்புகள் நகலெடுக்கப்பட்டுள்ளன. கூடுதலாக, உற்பத்தியாளர் துடிப்பு காலத்தைப் பொறுத்து தூரத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரத்தை வழங்குகிறது.

S=F/58 ; இதில் S என்பது சென்டிமீட்டரில் உள்ள தூரம், F என்பது மைக்ரோ விநாடிகளில் உள்ள துடிப்பு நீளம்

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, ஒலியின் வேகத்தை அறிய வேண்டிய அவசியமில்லை.

சோதனைக்காக, நான் பின்வரும் சுற்றுகளை சேகரித்தேன்:

தொகுதி நேரடியாக மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைக்கிறது. புல்-அப் மின்தடையங்களை நிறுவ வேண்டிய அவசியமில்லை; அவை ஏற்கனவே தொகுதி பலகையில் உள்ளன.

எனவே, நாம் ஒரு தூண்டுதலைப் பிடிக்க வேண்டும், பின்னர் அதன் நீளத்தை கணக்கிட வேண்டும். முதலில் இந்த நோக்கத்திற்காக மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் வெளிப்புற குறுக்கீடுகளில் ஒன்றைப் பயன்படுத்த விரும்பினேன், மேலும் குறுக்கீடு முன்னணி விளிம்பில் (குறைந்த நிலையில் இருந்து உயர் நிலைக்கு மாறுதல்) மற்றும் வீழ்ச்சி விளிம்பில் (உயர்விலிருந்து தாழ்வாக) ஏற்பட வேண்டும். அதாவது, பறக்கும்போது இந்த குறுக்கீட்டின் உள்ளமைவை நீங்கள் மாற்ற வேண்டும். கூடுதலாக, நீங்கள் டைமர்களில் ஒன்றைப் பயன்படுத்த வேண்டும், இது துடிப்பு நீளத்தை அளவிட வேண்டும். ஒரு சிறிய சிக்னல் சரிசெய்தல் செயல்பாட்டிற்கு மிகவும் சிக்கலானது.. Bascom-AVR இந்த வழக்கில் ஒரு சிறப்பு கட்டளை உள்ளது பல்சின் . இந்த கட்டளையைப் பயன்படுத்தி சிக்னலை எவ்வாறு பிடிப்பது என்பதற்கான எடுத்துக்காட்டு இங்கே:

பல்சின் ஏ, பிண்ட், 5 , 1

இங்கே மாறியில்ஏ துடிப்பு நீளத்தின் மதிப்பு எழுதப்படும் பத்து மைக்ரோ விநாடிகள்காலில் இருந்து எடுக்கப்பட்டது பின்ட்.5. கட்டளையின் முடிவில் உள்ள ஒன்று, நீங்கள் ஒரு உயர் நிலை சமிக்ஞையைப் பிடிக்க வேண்டும் என்று கூறுகிறது. 0 க்கு மாற்றப்பட்டால், கட்டுப்படுத்தி குறைந்த அளவிலான சமிக்ஞையைப் பிடிக்கும்.

இந்த கட்டளை குறுக்கீடுகள் அல்லது வன்பொருள் டைமரைப் பயன்படுத்தாது, ஆனால் துடிப்பின் நிகழ்வைக் கண்டறிந்து அதன் நீளத்தை 10 μs தீர்மானத்துடன் பதிவு செய்ய முடியும். துடிப்பு நீளத்தை சேமிக்க கட்டளை 2-பைட் மாறி வகையைப் பயன்படுத்துகிறது, எனவே பெறப்பட்ட சமிக்ஞையின் அதிகபட்ச நீளம் 655.35 எம்எஸ் ஆக இருக்கலாம். கையில் உள்ள பணிக்கு இது போதுமானது, ஆனால் தேவைப்பட்டால், நீங்கள் mcs.lib நூலகக் கோப்பைத் திருத்தலாம் மற்றும் பதிவுசெய்யப்பட்ட துடிப்பின் அதிகபட்ச கால அளவை மாற்றலாம்.

முழு நிரல் பட்டியல் கீழே உள்ளது

$regfile = "m8def.dat"

$படிகம் = 8000000

"எம்.கே போர்ட்களுடன் காட்சியை இணைக்கும் கட்டமைப்பு

கட்டமைப்பு எல்சிடி = 16 * 2

கட்டமைப்பு எல்சிடிபின்= பின், ரூ= Portc. 5 , ஈ= Portc. 4 , Db4= Portc. 3 , Db5= Portc. 2 , Db6= Portc. 1 , Db7= Portc. 0

கட்டமைப்பு துறைமுகம். 4 = வெளியீடு "தூண்டுதல் காலை இணைப்பதற்கான வெளியீடு

தூண்டுதல்மாற்றுப்பெயர் துறைமுகம். 4

தூண்டுதல்= 0

கட்டமைப்பு துறைமுகம். 5 = உள்ளீடு "எக்கோ துடிப்புக்கான உள்ளீடு

கட்டமைப்பு துறைமுகம். 7 = வெளியீடு LED இணைப்புக்கான கட்டமைப்பு

தலைமையில்மாற்றுப்பெயர் துறைமுகம். 7

தலைமையில்= 0

மங்கலான ஏஎன சொல் "சிக்னல் நீள மதிப்பு இங்கே நகலெடுக்கப்பட்டது

மங்கலான எஸ்என ஒற்றை "தூரத்தை சேமிப்பதற்கான மாறி

கான்ஸ்ட் கே= 0 . 1725 "துடிப்பு நீளத்தை தூரத்திற்கு மாற்றுவதற்கான குணகம்

காத்திருப்புகள் 50

கர்சர் ஆஃப்

Cls

எல்சிடி "சோனார் HC-SR04"

கண்டறிக 2 , 1

எல்சிடி "இணையதளம்"

தலைமையில்= 1

காத்திருப்புகள் 100

தலைமையில்= 0

காத்திரு 3

செய்

தூண்டுதல்= 1 "நாங்கள் 15 μs கால அளவு Portd.4 க்கு ஒரு உந்துவிசை கொடுக்கிறோம்

வெயிட்டஸ் 15

தூண்டுதல்= 0

வெயிட்டஸ் 10

பல்சின் ஏ, பிண்ட், 5 , 1 "நாங்கள் PinD.5 இல் ஒரு உயர்-நிலை தூண்டுதலைப் பெறுகிறோம்

ரேஞ்ச்ஃபைண்டர்ஒரு பொருளுக்கான தூரத்தை அளக்கும் சாதனம். ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் ரோபோக்களுக்கு உதவுகிறது. ஒரு எளிய சக்கர ரோபோ தடைகளை கண்டறிய இந்த சாதனத்தை பயன்படுத்த முடியும். பறக்கும் ட்ரோன் ஒரு ரேஞ்ச்ஃபைண்டரைப் பயன்படுத்தி, முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட உயரத்தில் தரைக்கு மேலே வட்டமிடுகிறது. ரேஞ்ச்ஃபைண்டரைப் பயன்படுத்தி, நீங்கள் ஒரு சிறப்பு SLAM அல்காரிதத்தைப் பயன்படுத்தி அறையின் வரைபடத்தைக் கூட உருவாக்கலாம்.

1. செயல்பாட்டுக் கொள்கை

இந்த முறை நாங்கள் மிகவும் பிரபலமான சென்சார்களில் ஒன்றின் செயல்பாட்டை பகுப்பாய்வு செய்வோம் - அல்ட்ராசோனிக் (யுஎஸ்) ரேஞ்ச்ஃபைண்டர். அத்தகைய சாதனங்களின் பல்வேறு மாற்றங்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை அனைத்தும் பிரதிபலித்த ஒலியின் பயண நேரத்தை அளவிடும் கொள்கையில் செயல்படுகின்றன. அதாவது, சென்சார் கொடுக்கப்பட்ட திசையில் ஒரு ஒலி சமிக்ஞையை அனுப்புகிறது, பின்னர் பிரதிபலித்த எதிரொலியைப் பிடிக்கிறது மற்றும் சென்சாரிலிருந்து தடை மற்றும் பின் ஒலியின் விமான நேரத்தை கணக்கிடுகிறது. பள்ளி இயற்பியல் பாடத்தில் இருந்து, ஒரு குறிப்பிட்ட ஊடகத்தில் ஒலியின் வேகம் நிலையானது, ஆனால் ஊடகத்தின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது என்பதை நாம் அறிவோம். காற்றில் ஒலியின் வேகம் மற்றும் இலக்கை நோக்கி ஒலி பறக்கும் நேரம் ஆகியவற்றை அறிந்தால், சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒலி பயணிக்கும் தூரத்தைக் கணக்கிடலாம்: s = v*tஇதில் v என்பது m/s இல் ஒலியின் வேகம், மற்றும் t என்பது நொடிகளில் நேரம். காற்றில் ஒலியின் வேகம், 340.29 மீ/வி. அதன் பணியைச் சமாளிக்க, ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் இரண்டு முக்கியமான வடிவமைப்பு அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவதாக, ஒலி தடைகளிலிருந்து நன்கு பிரதிபலிக்கும் பொருட்டு, சென்சார் 40 kHz அதிர்வெண்ணுடன் அல்ட்ராசவுண்ட் வெளியிடுகிறது. இதைச் செய்ய, சென்சார் ஒரு பைசோசெராமிக் உமிழ்ப்பானைக் கொண்டுள்ளது, இது அதிக அதிர்வெண் ஒலியை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது. இரண்டாவதாக, உமிழ்ப்பான் அனைத்து திசைகளிலும் ஒலி பரவாமல் (வழக்கமான ஸ்பீக்கர்களைப் போலவே) ஆனால் ஒரு குறுகிய திசையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு வழக்கமான மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டரின் கதிர்வீச்சு வடிவத்தை படம் காட்டுகிறது. வரைபடத்தில் காணக்கூடியது போல, எளிமையான மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டரின் கோணம் தோராயமாக 50-60 டிகிரி ஆகும். ஒரு பொதுவான பயன்பாட்டிற்கு, சென்சார் அதன் முன் உள்ள தடைகளை கண்டறிந்தால், இந்த கோணம் மிகவும் பொருத்தமானது. அல்ட்ராசவுண்ட் ஒரு நாற்காலி கால் கூட கண்டறிய முடியும், ஒரு லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர், எடுத்துக்காட்டாக, அதை கவனிக்காமல் இருக்கலாம். சுற்றியுள்ள இடத்தை ஸ்கேன் செய்ய முடிவு செய்தால், ரேஞ்ச்ஃபைண்டரை ரேடார் போன்ற ஒரு வட்டத்தில் சுழற்றினால், அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் நமக்கு மிகவும் துல்லியமற்ற மற்றும் சத்தமில்லாத படத்தைக் கொடுக்கும். அத்தகைய நோக்கங்களுக்காக, லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டரைப் பயன்படுத்துவது நல்லது. மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டரின் இரண்டு தீவிர குறைபாடுகளையும் குறிப்பிடுவது மதிப்பு. முதலாவதாக, நுண்ணிய கட்டமைப்பைக் கொண்ட மேற்பரப்புகள் அல்ட்ராசவுண்டை நன்கு உறிஞ்சுகின்றன, மேலும் சென்சார் அவற்றுக்கான தூரத்தை அளவிட முடியாது. எடுத்துக்காட்டாக, மல்டிகாப்டரிலிருந்து உயரமான புற்களைக் கொண்ட வயலின் மேற்பரப்பிற்கான தூரத்தை அளவிட முடிவு செய்தால், நாம் மிகவும் தெளிவற்ற தரவுகளைப் பெறுவோம். நுரை ரப்பரால் மூடப்பட்ட சுவரின் தூரத்தை அளவிடும்போது அதே சிக்கல்கள் நமக்கு காத்திருக்கின்றன. இரண்டாவது குறைபாடு ஒலி அலையின் வேகத்துடன் தொடர்புடையது. அளவீட்டு செயல்முறையை அடிக்கடி செய்ய இந்த வேகம் போதுமானதாக இல்லை. 4 மீட்டர் தூரத்தில் ரோபோவுக்கு முன்னால் ஒரு தடையாக இருக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். ஒலி முன்னும் பின்னுமாக பயணிக்க 24ms வரை ஆகும். பறக்கும் ரோபோக்களில் அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டரை நிறுவும் முன் 7 முறை அளவிட வேண்டும்.

2. அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் HC-SR04

இந்த டுடோரியலில் நாம் HC-SR04 சென்சார் மற்றும் Arduino Uno கட்டுப்படுத்தியுடன் வேலை செய்வோம். இந்த பிரபலமான ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் 1-2 செமீ முதல் 4-6 மீட்டர் வரையிலான தூரத்தை அளவிட முடியும். அதே நேரத்தில், அளவீட்டு துல்லியம் 0.5 - 1 செ.மீ.. அதே HC-SR04 இன் வெவ்வேறு பதிப்புகள் உள்ளன. சிலர் சிறப்பாக செயல்படுகிறார்கள், மற்றவர்கள் மோசமாக வேலை செய்கிறார்கள். தலைகீழ் பக்கத்தில் உள்ள பலகையின் வடிவத்தால் அவற்றை நீங்கள் வேறுபடுத்தி அறியலாம். நன்றாக வேலை செய்யும் பதிப்பு இதுபோல் தெரிகிறது:

தோல்வியடையக்கூடிய ஒரு பதிப்பு இங்கே:

3. இணைப்பு HC-SR04

HC-SR04 சென்சார் நான்கு வெளியீடுகளைக் கொண்டுள்ளது. கிரவுண்ட் (ஜிஎன்டி) மற்றும் பவர் (விசிசி) தவிர, ட்ரிக் மற்றும் எக்கோவும் உள்ளது. இந்த இரண்டு ஊசிகளும் டிஜிட்டல் ஆகும், எனவே அவற்றை Arduino Uno இன் எந்த ஊசிகளுடனும் இணைக்கிறோம்:

HC-SR04	GND	வி.சி.சி	தூண்டுதல்	எதிரொலி
Arduino Uno	GND	+5V	3	2

சாதனத்தின் திட்ட வரைபடம் தளவமைப்பு தோற்றம்

4. திட்டம்

எனவே, ஒரு ஆய்வு மீயொலி துடிப்பை அனுப்ப சென்சார் ஆர்டர் செய்ய முயற்சிப்போம், பின்னர் அதன் வருவாயை பதிவு செய்யவும். HC-SR04 இன் நேர வரைபடம் எப்படி இருக்கிறது என்று பார்க்கலாம்.
அளவிடுவதைத் தொடங்க, வெளியீட்டில் நாம் உருவாக்க வேண்டும் என்பதை வரைபடம் காட்டுகிறது தூண்டுதல்நேர்மறை துடிப்பு 10 µs நீளம். இதைத் தொடர்ந்து, சென்சார் 8 துடிப்புகளின் வரிசையை வெளியிட்டு வெளியீட்டில் அளவை உயர்த்தும் எதிரொலி, பிரதிபலித்த சமிக்ஞைக்காக காத்திருக்கும் முறைக்கு மாறுதல். ஒலி திரும்பியதை ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் உணர்ந்தவுடன், அது ஒரு நேர்மறையான துடிப்பை நிறைவு செய்யும் எதிரொலி. நாம் இரண்டு விஷயங்களை மட்டுமே செய்ய வேண்டும் என்று மாறிவிடும்: அளவிடத் தொடங்க ட்ரிக்கில் ஒரு துடிப்பை உருவாக்கவும், மேலும் எக்கோவில் துடிப்பின் நீளத்தை அளவிடவும், இதன் மூலம் ஒரு எளிய சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி தூரத்தைக் கணக்கிடலாம். செய்வோம். int echoPin = 2; int trigPin = 3; void setup() (Serial.begin (9600); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); ) void loop() (int duration, cm; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite (trigPin, HIGH); தாமதம்மைக்ரோசெகண்ட்ஸ்(10); டிஜிட்டல் ரைட்(trigPin, LOW); கால அளவு = pulseIn(echoPin, HIGH); cm = கால அளவு / 58; Serial.print(cm); Serial.println("cm"); தாமதம் (100); ) செயல்பாடு துடிப்புஇன்மைக்ரோ விநாடிகளில் எக்கோபின் காலில் உள்ள நேர்மறை துடிப்பின் நீளத்தை அளவிடுகிறது. நிரலில், ஒலியின் விமான நேரத்தை கால மாறியில் பதிவு செய்கிறோம். நாம் முன்பே கண்டுபிடித்தபடி, ஒலியின் வேகத்தால் நேரத்தை பெருக்க வேண்டும்: s = கால அளவு * v = கால அளவு * 340 m/sஒலியின் வேகத்தை m/s இலிருந்து cm/μs ஆக மாற்றவும்: s = கால அளவு * 0.034 m/µsவசதிக்காக, தசமப் பகுதியை சாதாரண பின்னமாக மாற்றுகிறோம்: s = கால அளவு * 1/29 = கால அளவு / 29இப்போது ஒலி இரண்டு தேவையான தூரங்களை பயணித்தது என்பதை நினைவில் கொள்வோம்: இலக்கு மற்றும் பின்புறம். எல்லாவற்றையும் 2 ஆல் வகுப்போம்: கள் = கால அளவு / 58நிரலில் உள்ள எண் 58 எங்கிருந்து வந்தது என்பது இப்போது நமக்குத் தெரியும்! Arduino Uno இல் நிரலை ஏற்றி, தொடர் போர்ட் மானிட்டரைத் திறக்கவும். இப்போது சென்சாரை வெவ்வேறு பொருள்களில் சுட்டிக்காட்ட முயற்சிப்போம் மற்றும் மானிட்டரில் கணக்கிடப்பட்ட தூரத்தைப் பார்ப்போம்.

பணிகள்

இப்போது ரேஞ்ச்ஃபைண்டரைப் பயன்படுத்தி தூரத்தைக் கணக்கிடலாம், பல பயனுள்ள சாதனங்களை உருவாக்குவோம்.

1. கட்டுமான ரேஞ்ச்ஃபைண்டர். நிரல் ஒரு ரேஞ்ச்ஃபைண்டரைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு 100 மி.சுக்கும் தூரத்தை அளவிடுகிறது மற்றும் அதன் முடிவை ஒரு குறியீட்டு எல்சிடி டிஸ்ப்ளேயில் காண்பிக்கும். வசதிக்காக, இதன் விளைவாக சாதனம் ஒரு சிறிய வழக்கில் வைக்கப்பட்டு பேட்டரிகள் மூலம் இயக்கப்படும்.
2. மீயொலி கரும்பு. அளவிடப்பட்ட தூரத்தைப் பொறுத்து, வெவ்வேறு அதிர்வெண்களில் ஒரு பஸரை "பீப்" செய்யும் நிரலை எழுதுவோம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு தடைக்கான தூரம் மூன்று மீட்டருக்கு மேல் இருந்தால், பஸ்ஸர் அரை வினாடிக்கு ஒரு முறை ஒலி எழுப்புகிறது. 1 மீட்டர் தொலைவில் - ஒவ்வொரு 100ms க்கும் ஒரு முறை. 10cm க்கும் குறைவானது - தொடர்ந்து பீப் ஒலிக்கிறது.

முடிவுரை

அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் என்பது பயன்படுத்த எளிதான, குறைந்த விலை மற்றும் துல்லியமான சென்சார் ஆகும், இது ஆயிரக்கணக்கான ரோபோக்களில் அதன் செயல்பாட்டை சிறப்பாகச் செய்துள்ளது. நாம் பாடத்தில் கற்றுக்கொண்டது போல, சென்சார் ஒரு ரோபோவை உருவாக்கும் போது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டிய குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. லேசர் ஒன்றுடன் இணைக்கப்பட்ட அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச்ஃபைண்டரைப் பயன்படுத்துவது ஒரு நல்ல தீர்வாக இருக்கும். இந்த விஷயத்தில், அவர்கள் ஒருவருக்கொருவர் குறைபாடுகளை சமன் செய்வார்கள்.

இன்று நாம் மற்றொரு மின்னணு துணை சாதனத்தைப் பார்ப்போம், அது ஒரு கட்டுமான தளத்தில் நிச்சயமாக கைக்குள் வரும் (எந்தவொரு மனிதனும் விரைவில் அல்லது பின்னர் கட்டுமானத்தில் ஈடுபடுகிறான்) - எல்சிடி டிஸ்ப்ளே கொண்ட மீயொலி தூர மீட்டர். நீங்கள் பொருள்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் அல்லது சிறிய அளவை அளவிட வேண்டும் என்றால், ஒரு வழக்கமான டேப் அளவீடு உடனடியாக நினைவுக்கு வருகிறது. சிறிய அளவுகளுடன் பணிபுரியும் போது இது நியாயமானது - ஒரு ஜோடி மீட்டர் வரை. ஆனால் நீங்கள் ஒரு வீட்டின் உயரத்தை அளவிட வேண்டும், ஒரு பெரிய அறையில் அருகிலுள்ள சுவர்களுக்கு இடையிலான தூரம், பின்னர் ஒரு மின்னணு மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் வெறுமனே ஈடுசெய்ய முடியாததாக இருக்கும். கூரையின் உயரத்தை அளவிடுவதற்கு இது குறிப்பாகப் பொருந்தும் - எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, நீங்கள் படிக்கட்டு அல்லது ஏறும் நாற்காலிகளைத் தேட மாட்டீர்கள். ஒட்டுமொத்தமாக, இது அந்த கருவிகளில் ஒன்றாகும் கட்டாயம் வேண்டும். மேலும் பணத்தை சேமிக்க, இந்த நகல் இணையதளத்தில் ஆர்டர் செய்யப்பட்டது தீவிரமான.

• எல்சிடி காட்சி
• தூர அளவீடு - 20 மீட்டர் வரை
• துல்லியம்: ± 1.0cm
• லேசர் வெளிச்சம்
• அலகுகள்: அடி/மீட்டர்கள்
• G6F22 பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படுகிறது (சேர்க்கப்பட்டுள்ளது)
• Dilextream இல் விலை - $22

தொழில்நுட்ப விவரக்குறிப்பு அளவீட்டு துல்லியம் 1 செ.மீ.. நீங்கள் லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர்களுடன் மீயொலியை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால், நிச்சயமாக அவை துல்லியத்தில் ஓரளவு தாழ்ந்தவை, ஆனால் இவை வெவ்வேறு விலை வகைகளாகும் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். உங்களுக்கு ஒரு மில்லிமீட்டர் வரை ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் தேவைப்பட்டால், நீங்கள் $50 க்கும் அதிகமாக செலவழிக்க வேண்டும், இது அரிதாகவே நியாயப்படுத்தப்படுகிறது.

இங்கே லேசர் அளவீட்டின் போது பிரகாசிக்கிறது - மேலும் ஒரு வினாடிக்கு மேற்பரப்பில் ஒரு புள்ளி தோன்றும். சில சிக்கலான வளைந்த பரப்புகளில் இருந்து சமிக்ஞையை பிரதிபலிக்கும் போது மீட்டர் தவறான அளவீடுகளைக் கொடுக்கலாம், நீங்கள் நல்ல மற்றும் நம்பகமான அளவீடுகளைப் பெறுகிறீர்கள் என்பதை உறுதிப்படுத்த ஒவ்வொரு புள்ளியையும் வெவ்வேறு நிலைகளில் சுமார் 3 முறை அளவிட வேண்டும்.

ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் சுற்று

சுற்று ஒரு செயலியை அடிப்படையாகக் கொண்டது EM78P468NQSமற்றும் இரண்டு செயல்பாட்டு பெருக்கிகள் LM358மற்றும் LM833. தகவல் ஒரு பெரிய எல்சிடி திரையில் காட்டப்படும். இது உண்மையில் பின்னொளியைக் கொண்டிருக்கவில்லை, ஆனால் இருட்டில் யாரும் வேலையைச் செய்வார்கள் என்று நாங்கள் நினைக்கவில்லை :)

மீட்டர் மிகவும் சிக்கனமானது; தற்போதைய நுகர்வு குறைவாக இருப்பதால், சேர்க்கப்பட்ட பேட்டரிகள் நீண்ட நேரம் நீடிக்கும்.

சாதனத்தின் கட்டுப்பாடு எளிதானது - பொத்தானை அழுத்துவதன் மூலம் சக்தியை இயக்கவும் ஆன்/ஆஃப்மற்றும் சுருக்கமாக மைய விசையை அழுத்தவும். இந்த வழக்கில், ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் உமிழ்ப்பான் அளவீட்டு விமானத்திற்கு கண்டிப்பாக செங்குத்தாக வைக்கப்பட வேண்டும். இந்த நோக்கத்திற்காக, ஒரு காற்று பந்து மற்றும் மதிப்பெண்களுடன், வழக்கில் ஒரு சிறிய நிலை கூட உள்ளது.

ஒரு அறையின் பரப்பளவை தானாக கணக்கிடுவதற்கு ஒரு சுவாரஸ்யமான செயல்பாடு உள்ளது. இதைச் செய்ய, பொத்தானை அழுத்தவும் முறைநீளம், உயரம், அகலம் ஆகியவற்றை வரிசையாக அளவிடவும். நாங்கள் உடனடியாக திரையில் பகுதியின் மதிப்பை அல்லது முழு தொகுதியையும் வைத்திருக்கிறோம்.

முடிவுரை

சில சந்தர்ப்பங்களில், உங்களுக்கு வழக்கமான டேப் அளவீடு மட்டுமே தேவை, சில சமயங்களில் மீயொலி ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இது அறுகோணங்கள் போன்றது - அவை அனைத்தும் இருக்க வேண்டும். விரைவில் அல்லது பின்னர், யாராவது தேவைப்படுவார்கள். மேலும் 500-1000r இந்த சாதனத்திற்கு அவ்வளவு பணம் இல்லை. மேலும், உருவாக்க தரம் சிறப்பாக உள்ளது மற்றும் இது ஒரு வருடம் முழுவதும் சரியாக வேலை செய்கிறது.

அல்ட்ராசோனிக் ரேஞ்ச் ஃபைண்டர் என்ற கட்டுரையைப் பற்றி விவாதிக்கவும்

புருனோ கவன்ட்

தொலைவை அளவிடுவதற்கான அல்ட்ராசோனிக் சென்சாருக்கான எளிய மற்றும் குறைந்த விலை தீர்வைக் கருதும் திட்டம், நிறுவனத்தின் PIC16F877A மைக்ரோகண்ட்ரோலரை அடிப்படையாகக் கொண்டது, ஆனால் மூலக் குறியீட்டை பயனர்கள் மற்ற மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களுக்கு மாற்றியமைக்க முடியும். சென்சார் தனிப்பயன் வடிவமைப்புகள் மற்றும் சாதனங்களில் கட்டமைக்கப்படலாம்: இருப்பைக் கண்டறியும் கருவிகள், ரோபோக்கள், கார் பார்க்கிங் அமைப்புகள், தூரத்தை அளவிடும் சாதனங்கள் போன்றவை.

தனித்துவமான அம்சங்கள்:

• ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான வெளிப்புற கூறுகள்;
• குறியீடு அளவு 200 பைட்டுகள்;
• வேலை தூர வரம்பு: 30 செ.மீ - 200 செ.மீ;
• அளவீட்டு துல்லியம் ± 1 செமீ;
• அளவீட்டு வரம்புகளை மீறும் போது அறிகுறி.

உங்களுக்கு தெரியும், காற்றில் ஒலியின் வேகம் சுமார் 340 மீ/வி. எனவே, மீயொலி உணரியின் கொள்கையானது 40 kHz அதிர்வெண் கொண்ட மீயொலி துடிப்பை அனுப்புவதும், பிரதிபலித்த சமிக்ஞையை (எதிரொலி) கண்காணிப்பதும் ஆகும். நிச்சயமாக, நீங்கள் ஒலியைக் கேட்க மாட்டீர்கள், ஆனால் மீயொலி சென்சார் பிரதிபலித்த துடிப்பைக் கண்டறிய முடியும். எனவே, துடிப்பின் பயண நேரத்தையும், பிரதிபலித்த மீயொலி சமிக்ஞையையும் அறிந்து, தூரத்தைப் பெறலாம். இரண்டாகப் பிரித்தால், அல்ட்ராசோனிக் சென்சாரிலிருந்து சமிக்ஞை பிரதிபலிக்கப்பட்ட முதல் தடைக்கான தூரத்தைப் பெறுகிறோம்.

சாதனம் MA40B8S பைசோசெராமிக் அல்ட்ராசோனிக் எமிட்டர் மற்றும் திறந்த MA40B8R பைசோசெராமிக் அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது. முக்கிய அளவுருக்கள் கீழே உள்ள அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளன.

சாதனம்	நோக்கம்	அதிர்வெண்	திசையில், ஆலங்கட்டி மழை	திறன், pF	பிராந்தியம் கண்டறிதல், மீ	உள்ளீடு மின்னழுத்தம், அதிகபட்சம், வி
MA40B8S	உமிழ்ப்பான்	40 kHz	50 (சமச்சீர்)	2000	0.2 … 6	40
MA40B8R	சென்சார்	40 kHz	50 (சமச்சீர்)	2000	0.2 … 6	—

நிறுவனத்தின் பிழைத்திருத்த தளம் சோதனைக்கு பயன்படுத்தப்பட்டது.

இருப்பினும், பயனர் குறைந்தபட்சம் ஒரு ADC சேனல் மற்றும் ஒரு PWM சேனலைக் கொண்ட எந்த PIC மைக்ரோகண்ட்ரோலரையும் பயன்படுத்தலாம்.

அல்ட்ராசோனிக் சென்சாரின் திட்ட வரைபடம்

உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டர் BD135 மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. தலைகீழ் மின்னழுத்தத்திலிருந்து டிரான்சிஸ்டரைப் பாதுகாக்க 1N4007 டையோடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. 330 µH இண்டக்டர் L1 மற்றும் மின்தேக்கியின் இணையான இணைப்பால் உருவாகும் டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் ரெசோனண்ட் சர்க்யூட் ஆகியவற்றின் பயன்பாட்டிற்கு நன்றி, உமிழ்ப்பான் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் சுமார் 20 V ஆக இருக்கும், இது கண்டறிதல் வரம்பை உறுதி செய்கிறது. 200 செ.மீ வரை.. மைக்ரோகண்ட்ரோலர் வெளியீட்டில் இருந்து உமிழ்ப்பான் நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படலாம் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது, இருப்பினும், இந்த விஷயத்தில் தூர வரம்பு 50 செ.மீக்கு மேல் இல்லை.

சென்சார் நேரடியாக மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் ADC உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது (PIC16F877A - ADC இன் சேனல் 1 ஐப் பயன்படுத்தும் போது), மின்மறுப்பு பொருத்தத்திற்கு சென்சாருடன் இணையாக இணைக்கப்பட்ட மின்தடை அவசியம்.

முதலில் நீங்கள் மீயொலி துடிப்பை அனுப்ப வேண்டும். வன்பொருள் PWM மைக்ரோகண்ட்ரோலரைப் பயன்படுத்தி 40 kHz சமிக்ஞை எளிதாகப் பெறப்படுகிறது. சென்சாரிலிருந்து பிரதிபலித்த சமிக்ஞை ADC க்குள் நுழைகிறது, ADC இன் தீர்மானம் 4 mV ஆகும், இது சென்சாரிலிருந்து தரவைப் படிக்க போதுமானது, மேலும் கூடுதல் கூறுகள் தேவையில்லை.

மீயொலி சென்சார் மேம்பாட்டுக் குழுவின் வெளிப்புறக் காட்சி

இந்த சென்சார் எளிமையான தீர்வாகும், எனவே பல குறைபாடுகள் உள்ளன: மீயொலி பெறுநரின் லேசான அதிர்வு தவறான அளவீடுகளுக்கு வழிவகுக்கும். அனுப்பப்பட்ட துடிப்பு மாற்றியமைக்கப்படவில்லை அல்லது குறியிடப்படவில்லை என்பதால், மீயொலி அதிர்வெண்ணின் வெளிப்புற ஆதாரங்கள் அளவீட்டில் குறுக்கிடலாம், இவை அனைத்தும் தவறான முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும் (வரம்புக்கு வெளியே அளவீடுகள்).

படத்தின் தலைப்புகள்:

மீயொலி வெடிப்பு - மீயொலி துடிப்பு;
இயந்திர எதிரொலி (மென்பொருளால் அகற்றப்பட்டது) - இயந்திர எதிரொலி (மென்பொருளால் அகற்றப்பட்டது);
மீயொலி அலை தொலைதூர பொருளால் பிரதிபலிக்கிறது - மீயொலி அலை தொலைதூர பொருளிலிருந்து பிரதிபலிக்கிறது.

அலைக்காட்டி பிரிவு மதிப்பு: கிடைமட்டமாக - 1 ms/div, செங்குத்தாக - 5 mV/div.

தாமதத்தை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் மென்பொருளில் இயந்திர எதிரொலி அகற்றப்படுகிறது. பிரதிபலித்த அலை, சுமார் 40 mV வீச்சுடன், அனுப்பப்பட்ட துடிப்புக்குப் பிறகு 9.5 ms பெறப்பட்டது. ஒலியின் வேகம் 340 மீ/வி என்பதை கருத்தில் கொண்டு, நாம் பெறுகிறோம்:

0.0095 / 2×340 = 1.615 மீ.

உண்மையில், இது சென்சாரிலிருந்து 172 செமீ தொலைவில் உள்ள அறையின் உச்சவரம்பு ஆகும்; பிழைத்திருத்த பலகையில் நிறுவப்பட்ட எல்சிடி டிஸ்ப்ளேவில் 170 செமீ மதிப்பு காட்டப்பட்டது.

பதிவிறக்கங்கள்

PIC16F877A மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் (மைக்ரோசி கம்பைலர்) திட்டத்திற்கான மூல குறியீடு -