HC-SR04 VS VL53L0X - टेस्ट 1 - रोबोट कार अनुप्रयोगों के लिए उपयोग: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह निर्देशयोग्य दो सबसे सामान्य दूरी सेंसर की प्रभावशीलता की तुलना करने के लिए एक सरल (यद्यपि यथासंभव वैज्ञानिक) प्रयोग प्रक्रिया का प्रस्ताव करता है, जो पूरी तरह से अलग शारीरिक कार्यप्रणाली के हैं। HC-SR04 अल्ट्रासाउंड का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है ध्वनि (यांत्रिक) तरंगें और VL53L0X अवरक्त रेडियो तरंगों का उपयोग करता है, जो कि ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम के बहुत निकट (आवृत्ति में) विद्युत चुम्बकीय है।

इस तरह के जमीनी अंतर का व्यावहारिक प्रभाव क्या है?

हम कैसे निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कौन सा सेंसर हमारी आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त है?

किए जाने वाले प्रयोग:

1. दूरी माप सटीकता तुलना। वही लक्ष्य, लक्ष्य का समतल दूरी से लंबवत।
2. लक्ष्य सामग्री संवेदनशीलता तुलना। समान दूरी, लक्ष्य का समतल दूरी से लंबवत।
3. लक्ष्य विमान का कोण दूरी की तुलना की रेखा से। वही लक्ष्य और दूरी।

बेशक बहुत कुछ किया जाना बाकी है, लेकिन इन प्रयोगों से कोई सेंसर मूल्यांकन के लिए एक दिलचस्प अंतर्दृष्टि ले सकता है।

अंतिम चरण में आर्डिनो सर्किट के लिए कोड दिया गया है जो मूल्यांकन को संभव बनाता है।

चरण 1: सामग्री और उपकरण

1. लकड़ी की छड़ी 2cmX2cmX30cm, जो आधार के रूप में कार्य करती है

2. खूंटी 60 सेमी लंबी 3 मिमी मोटी दो बराबर टुकड़ों में काट लें

   खूंटे को 27 सेमी अलग छड़ी में मजबूती से और लंबवत रखा जाना चाहिए (यह दूरी वास्तव में महत्वपूर्ण नहीं है लेकिन हमारे सर्किट आयामों से संबंधित है!)

3. चार अलग-अलग प्रकार की बाधाएं एक विशिष्ट फोटो का आकार 15cmX10cm

   1. कठिन कागज
   2. कठोर कागज - लाल
   3. प्लेक्सीग्लस
   4. एल्युमिनियम फॉयल से ढका सख्त कागज
4. बाधाओं के धारकों के लिए, मैंने पुरानी पेंसिलों से दो ट्यूब बनाईं जो खूंटे के चारों ओर घूम सकती हैं

Arduino सर्किट के लिए:

1. आर्डिनो यूएनओ
2. ब्रेड बोर्ड
3. जंपर केबल
4. एक HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर
5. एक VL53L0X इन्फ्रारेड लेजर सेंसर

चरण 2: सेंसर के बारे में कुछ जानकारी…

अल्ट्रासाउंड दूरी सेंसर HC-SR04

अर्थव्यवस्था रोबोटिक्स के पुराने समय के क्लासिक्स, बहुत सस्ते हालांकि गलत कनेक्शन के मामले में घातक संवेदनशील। मैं कहूंगा (हालांकि इस निर्देश के उद्देश्य के लिए अप्रासंगिक) ऊर्जा कारक के लिए पारिस्थितिक नहीं!

इन्फ्रारेड लेजर दूरी सेंसर VLX53L0X

यांत्रिक ध्वनि तरंगों के बजाय विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करता है। योजना में मैं वहां एक गलत कनेक्शन की आपूर्ति करता हूं जिसका अर्थ है कि डेटाशीट (और मेरा अनुभव!) के अनुसार आरेख में 5V के बजाय 3.3V से जुड़ा होना चाहिए।

दोनों सेंसर के लिए मैं डेटाशीट की आपूर्ति करता हूं।

चरण 3: प्रयोग पर उपकरण का प्रभाव

प्रयोग शुरू करने से पहले, हमें अपने परिणामों पर हमारे "उपकरण" के प्रभाव की जांच करनी होगी। ऐसा करने के लिए, हम अपने प्रयोगात्मक लक्ष्यों के बिना कुछ मापों का प्रयास करते हैं। इसलिए अकेले खूंटे को छोड़ने के बाद, हम उन्हें अपने सेंसर के साथ "देखने" की कोशिश करते हैं। हमारे माप के अनुसार 18 सेमी और खूंटे से 30 सेमी की दूरी पर, सेंसर अप्रासंगिक देते हैं परिणाम। इसलिए वे हमारे आने वाले प्रयोगों में कोई भूमिका निभाते नहीं दिख रहे हैं।

चरण 4: दूरी सटीकता तुलना

हम देखते हैं कि 40 सेमी या उससे कम दूरी के मामले में, अवरक्त की सटीकता बेहतर होती है, बजाय लंबी दूरी के जहां अल्ट्रासाउंड बेहतर काम करता है।

चरण 5: सामग्री निर्भर सटीकता

उस प्रयोग के लिए मैंने अलग-अलग रंग के हार्ड पेपर टारगेट का इस्तेमाल किया, जिसमें परिणामों में कोई अंतर नहीं था (दोनों सेंसर के लिए)। बड़ा अंतर, जैसा कि अपेक्षित था, plexiglass पारदर्शी लक्ष्य और क्लासिक हार्ड पेपर लक्ष्य के साथ था। प्लेक्सीग्लस अल्ट्रासाउंड के बजाय इन्फ्रारेड के लिए अदृश्य लग रहा था, जिसमें कोई अंतर नहीं था। इसे दिखाने के लिए, मैं संबंधित मापों के साथ प्रयोग की तस्वीरें प्रस्तुत करता हूं। जहां प्रतिस्पर्धा में इन्फ्रारेड सेंसर की सटीकता हावी होती है, वह दृढ़ता से परावर्तक सतह के मामले में होती है। वह कठोर कागज है जो एल्युमिनियम फॉयल से ढका होता है।

चरण 6: कोण संबंधित दूरी सटीकता तुलना

मेरे माप के अनुसार, इन्फ्रारेड सेंसर के बजाय, अल्ट्रासाउंड सेंसर के मामले में कोण पर सटीकता की अधिक मजबूत निर्भरता है। कोण के बढ़ने के साथ अल्ट्रासाउंड सेंसर की अशुद्धि बहुत अधिक बढ़ जाती है।

चरण 7: मूल्यांकन के लिए Arduino कोड

कोड यथासंभव सरल है। उद्देश्य कंप्यूटर स्क्रीन पर एक साथ दोनों सेंसर से माप दिखाना है ताकि तुलना करना आसान हो।

मज़े करो!