HC-SR04 VS VL53L0X - Uji 1 - Penggunaan untuk Aplikasi Mobil Robot: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini mengusulkan proses eksperimen sederhana (meskipun ilmiah mungkin) untuk membandingkan secara kasar efektivitas dua sensor jarak paling umum, yang memiliki fungsi fisik yang sama sekali berbeda. HC-SR04 menggunakan ultrasound, berarti gelombang suara (mekanis) dan VL53L0X menggunakan gelombang radio inframerah, yaitu elektromagnetik yang sangat dekat (dalam frekuensi) dengan spektrum optik.

Apa dampak praktis dari perbedaan mendasar seperti itu?

Bagaimana kita bisa menyimpulkan sensor mana yang paling sesuai dengan kebutuhan kita?

Eksperimen yang akan dilakukan:

1. Perbandingan akurasi pengukuran jarak. Target yang sama, bidang target vertikal ke jarak.
2. Perbandingan sensitivitas bahan target. Jarak yang sama, bidang target vertikal ke jarak.
3. Sudut bidang target ke garis perbandingan jarak. Target dan jarak yang sama.

Tentu saja masih banyak yang harus dilakukan, tetapi dengan eksperimen ini seseorang dapat mengambil wawasan yang menarik untuk evaluasi sensor.

Pada langkah terakhir diberikan kode untuk sirkuit arduino yang memungkinkan evaluasi.

Langkah 1: Bahan dan Peralatan

1. tongkat kayu 2cmX2cmX30cm, yang berfungsi sebagai alas
2. pasak panjang 60cm tebal 3mm dipotong menjadi dua bagian yang sama

   pasak harus diletakkan dengan kuat dan vertikal di tongkat dengan jarak 27cm (jarak ini tidak terlalu penting tetapi terkait dengan dimensi sirkuit kami!)

3. empat jenis rintangan yang berbeda ukuran foto khas 15cmX10cm

   1. kertas keras
   2. kertas keras - kemerahan
   3. kaca plexiglass
   4. kertas keras ditutupi dengan aluminium foil
4. untuk pemegang rintangan, saya membuat dua tabung dari pensil tua yang bisa berputar di sekitar pasak

untuk rangkaian arduino:

1. arduino uno
2. papan tempat memotong roti
3. kabel jumper
4. satu sensor ultrasonik HC-SR04
5. satu sensor LASER inframerah VL53L0X

Langkah 2: Beberapa Informasi Tentang Sensor…

Sensor jarak ultrasonik HC-SR04

Robotika ekonomi klasik lama, sangat murah meskipun sensitif mematikan jika terjadi koneksi yang salah. Saya akan mengatakan (meskipun tidak relevan dengan tujuan instruksi ini) tidak ekonomis untuk faktor energi!

Sensor jarak Laser Inframerah VLX53L0X

Menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti gelombang suara mekanis. Dalam rencana saya menyediakan ada koneksi yang salah yang berarti menurut datasheet (dan pengalaman saya!) Harus terhubung ke 3.3V bukan 5V dalam diagram.

Untuk kedua sensor saya menyediakan lembar data.

Langkah 3: Aparatur Mempengaruhi Eksperimen

Sebelum memulai eksperimen, kita harus memeriksa pengaruh "alat" kita pada hasil kita. Untuk melakukan ini, kami mencoba beberapa pengukuran tanpa target eksperimental kami. Jadi setelah meninggalkan pasak, kami mencoba untuk "melihat" mereka dengan sensor kami. Menurut pengukuran kami pada jarak 18cm dan 30cm ke pasak, sensor memberikan informasi yang tidak relevan. hasil. Jadi mereka tampaknya tidak memainkan peran dalam eksperimen kami yang akan datang.

Langkah 4: Perbandingan Akurasi Jarak

Kami memperhatikan bahwa dalam kasus jarak yang lebih kecil dari 40cm atau lebih, akurasi inframerah lebih baik, daripada jarak yang lebih jauh di mana ultrasound tampaknya bekerja lebih baik.

Langkah 5: Akurasi Tergantung Material

Untuk percobaan itu saya menggunakan target kertas keras berwarna berbeda tanpa perbedaan hasil (untuk kedua sensor). Perbedaan besar, seperti yang diharapkan, adalah dengan target transparan kaca plexiglass dan target kertas keras klasik. Kaca plexiglass tampaknya tidak terlihat oleh inframerah, bukannya ultrasound yang tidak ada bedanya. Untuk menunjukkan ini, saya menyajikan foto-foto percobaan bersama dengan pengukuran terkait. Di mana akurasi sensor inframerah mendominasi kompetisi dalam kasus permukaan yang sangat reflektif. Yaitu kertas keras yang dilapisi aluminium foil.

Langkah 6: Perbandingan Akurasi Jarak Terkait Sudut

Menurut pengukuran saya, ada ketergantungan akurasi yang jauh lebih kuat pada sudut dalam kasus sensor ultrasound, daripada sensor inframerah. Ketidakakuratan sensor ultrasound meningkat lebih banyak dengan peningkatan sudut.

Langkah 7: Kode Arduino untuk Evaluasi

Kodenya sesederhana mungkin. Tujuannya adalah untuk menampilkan di layar komputer secara bersamaan hasil pengukuran dari kedua sensor sehingga mudah untuk dibandingkan.

Selamat bersenang-senang!