План тестирования сонара: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Цель этого плана тестирования - определить, открыта или закрыта дверь. Этот план тестирования покажет вам, как построить датчик гидролокатора, создать программу, откалибровать датчики и, в конечном итоге, узнать, открыта ли дверь в курятник в саду нашей школы.

Шаг 1: материалы

Industries, Adafruit. «Макет половинного размера». Блог Adafruit Industries RSS, www.adafruit.com/product/64.

«Перемычки». Изучение Arduino, 23 июня 2013 г., www.exploringarduino.com/parts/jumper-wires/.

Macfos. «Arduino Uno R3 с кабелем». Robu.in | Индийский интернет-магазин | RC Hobby | Робототехника, robu.in/product/arduino-uno-r3/.

Неделковски, Деян. «Учебное пособие по ультразвуковому датчику HC-SR04 и Arduino». HowToMechatronics, 5 декабря 2017 г., howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ultrasonic-sensor-hc-sr04/.

Тебе понадобится:

Компьютер с Arduino и таблицами Excel

USB-кабель

Микроконтроллер Arduino Uno

Макетная плата

Датчик сонара (HC-SR04)

Провода Arduino

Правитель

Шаг 2: Подключение цепи

«Фритцинг». Проект - Проект HC-SR04, fritzing.org/projects/hc-sr04-project.

Используйте изображение выше, чтобы понять, как подключить провода к Arduino.

Убедись в том, что:

провод на выводе VCC подключается к 5V

провод на контакте триггера подключается к контакту 8

провод на выводе Echo подключается к выводу 9

провод на GND подключается к земле

ПРИМЕЧАНИЕ: вы можете подключить провода напрямую к Arduino, вместо того, чтобы иметь провода в расположении выше.

Шаг 3: Создание программы

Этот код считывает значение с датчика сонара, продолжительность, которая представляет, сколько времени потребовалось звуку, чтобы отразиться от объекта и вернуться обратно на датчик сонара.

Мы будем использовать этот код для вычисления значений, представленных на основе эхо-сигнала, а затем построим график этой информации на листе Excel, чтобы получить наклон и, в конечном итоге, калибровочную кривую, которую мы будем использовать в программе позже.

Шаг 4: Сбор данных и калибровка

Значения, которые мы получили выше, были получены путем измерения линейкой расстояния между объектом и датчиком, и мы записали значение, отображаемое на последовательном мониторе. Мы измерили каждые 0,5 дюйма.

Используя данные из электронной таблицы Excel, создайте диаграмму рассеяния, на которой по оси X отложена продолжительность в миллисекундах, а по оси Y - расстояние в дюймах.

После создания графика создайте калибровочную кривую, щелкнув график и выбрав Linear Trendline под макетом в разделе Chart Tools. В разделе Trendline options выберите Linear и выберите опцию «Display Equation on Chart».

Уравнение появится, и мы будем использовать это уравнение в будущем коде, чтобы определять расстояние до объекта в дюймах.

Шаг 5: Создание нового кода с использованием нашего уравнения

Мы использовали приведенный выше код с уравнением, которое мы получили из калибровочной кривой на прошлом слайде. Это уравнение преобразует миллисекунды в дюймы.

Шаг 6: Окончательный код

Этот код является последним кодом, который сообщит нам, открыта дверь или нет, в зависимости от расстояния, которое считывает сонар. Для нашего теста мы измерили, что если сонар покажет, что дверь находится на расстоянии более 14 дюймов, это означает, что дверь открыта, последовательный монитор затем напечатает «Дверь открыта».

Шаг 7: Результаты

В целом датчик оказался точным. Было несколько ограничений. Несколько недостатков, которые мы испытали, заключались в том, что датчик считывал значения в форме конуса перед ним, датчик был очень чувствительным, объекты на коротких расстояниях отображали странные значения, а значения за пределами 14 дюймов были неточными. Мы должны были убедиться, что датчик находился на той же высоте, что и объект, расстояние от которого мы хотели измерить, в данном случае дверь, но он выполнял свою функцию.