Датчик пройденного пути: Датчик пройденного пути VAG 1J0919149A

WILD VELICALE

WILD WIST

Vol. , очень хорошее разрешение, недорогой

Очень низкий максимальный диапазон, только интерфейс I2C

Начало работы

Если вам нужно определить расстояние или близость для проекта, эксперимента или устройства, но вы не знаете, с чего начать, у нас есть два полезных ресурса: наглядный пример того, как работают светодиоды, лидары, ультразвуковые датчики и датчики VCSEL, и подробное руководство по сравнению, чтобы вы могли выбрать лучший для ваших нужд!

Ресурсы дистанционного зондирования

После того, как вы освоите основы, вам может понадобиться дополнительная помощь с одним из методов, вы решите, что вам нужна плата или модуль с более высоким уровнем навыков, или вам нужно освоить некоторые сложные концепции. Вот где вы можете узнать больше!

Легкий

7 февраля 2013 г.

Свет — полезный инструмент для инженера-электрика. Понимание того, как свет связан с электроникой, является фундаментальным навыком для многих проектов.

Избранное Любимый 22

Продукция

От ультразвуковых датчиков ближнего действия до лидаров дальнего действия, SparkFun содержит более 35 различных датчиков расстояния, подходящих для любых ваших проектов. Ниже приведен список лишь некоторых из наших фаворитов.

За прошедшие годы мы создали множество забавных проектов с использованием датчиков расстояния и приближения различных размеров, возможностей и назначения. Используйте этот каталог идей, чтобы создать собственную версию или вдохновиться оригинальной идеей!

Выбор правильного датчика расстояния для вашего приложения

Огромное разнообразие, предлагаемое этими четырьмя ведущими технологиями измерения расстояния, приводит к широкому диапазону ключевых характеристик, включая диапазон, разрешение, поле зрения (FOV), частоту, и время передачи-приема, наряду с затратами на установку и текущую эксплуатацию.

Цель этого поста — предложить обзор различных типов датчиков расстояния, чтобы помочь вам выбрать технологию, которая наилучшим образом соответствует вашим требованиям.

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ДАТЧИКИ РАССТОЯНИЯ

Ультразвуковой датчик расстояния измеряет расстояние, испуская высокочастотные звуковые волны и регистрируя время, прошедшее до того, как эхо-сигнал отразится на датчике. Время, необходимое для возврата определенной частоты к преобразователю сигнала, известно как время прохождения туда и обратно; общее расстояние, пройденное от ультразвукового излучателя до объекта и обратно. Для определения близости к объекту ультразвуковой датчик расстояния умножает время прохождения туда и обратно на скорость звука — примерно 1129.футов в секунду (ф/с) в условиях окружающей среды — и вдвое меньше расчетов.

ПРЕИМУЩЕСТВА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДАЛЬНОСТИ:

Ультразвуковые датчики расстояния используют коротковолновые высокочастотные сигналы, на которые не влияют пыль, свет, цвет обнаруживаемых объектов и т. д. из-за акустического шума и перекрестных помех от других датчиков с такими же частотами ультразвуковые датчики расстояния предлагают сравнительно низкое разрешение и диапазон по сравнению с другими технологиями в этом списке. Они также предлагают более широкое поле зрения и более длительное время передачи-приема с малым радиусом действия. Это означает, что они не подходят для обнаружения быстро движущихся объектов.

ИК ТРИАНГУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ

Датчики расстояния, оснащенные ИК-светоизлучающими диодами (СИД), часто работают по принципу триангуляции: вычисление расстояния по углу отражения ИК-луча от поверхности. Когда светодиод фокусирует луч света на поверхности, этот свет отражается во всех направлениях. Датчик расстояния рядом со светодиодным источником получает отраженный сигнал, а встроенный чип устройства с зарядовой связью (ПЗС) определяет угол отражения для расчета расстояния.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИК-ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ РАССТОЯНИЯ:

ИК-триангуляционные датчики имеют малый форм-фактор и легкую конструкцию. Они также имеют тенденцию быть конкурентоспособными по цене.

НЕДОСТАТКИ ИК ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ РАССТОЯНИЯ:

ИК датчики расстояния, как правило, предназначены для ближнего действия и используются по отдельности, поскольку их нельзя надежно комбинировать с дополнительными датчиками.

ЛАЗЕРНЫЕ ДАТЧИКИ ДИСТАНЦИИ

Датчики приближения с помощью монохроматического лазерного излучения обычно используют лазерный источник со встроенной оптикой для измерения времени, необходимого узкому лучу импульсного света для достижения объекта и отражения от датчика. Основной принцип этого известен как время пролета, хотя лазерные датчики расстояния могут использовать различные принципы измерения (сравнение фаз и т. д.).

ПРЕИМУЩЕСТВА ЛАЗЕРНЫХ ДАТЧИКОВ ДАЛЬНОСТИ:

Лазерные датчики расстояния обеспечивают точные и стабильные результаты в различных рабочих условиях с большим радиусом действия. Они также могут похвастаться полностью настраиваемым полем зрения, обеспечивающим максимально стабильные результаты, и остаются одной из самых конкурентоспособных технологий датчиков расстояния для наружного применения.

НЕДОСТАТКИ ЛАЗЕРНЫХ ДАТЧИКОВ РАССТОЯНИЯ:

Лазеры представляют опасность для глаз обслуживающего персонала и, как правило, интегрируются в надежные массивы с большими форм-факторами и тяжелыми профилями. Вместе с тем их нельзя надежно интегрировать с дополнительными датчиками для более широких измерительных возможностей. Эти датчики также имеют тенденцию быть более дорогими, чем другие.

ИК-ВРЕМЕННОПРОЛЕТНЫЙ ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ

Инновационное решение ограничений лазерных дальномеров, ИК-времяпролетные датчики расстояния измеряют расстояние с помощью ИК-светодиода в соответствии с принципом времени пролета. Это имеет множество преимуществ при очень небольшом количестве недостатков, а именно более быстрое время передачи-приема, большую дальность (<60 метров), высокую частоту обновления, фиксированное поле зрения, более низкое энергопотребление и поддержку plug-and-play для интеграции с несколькими датчиками. Несмотря на то, что не существует единого датчика расстояния для каждого приложения, времяпролетный ИК-датчик обеспечивает самый широкий диапазон ключевых показателей эффективности для определения приближения в помещении и в определенных условиях вне помещения.

ПРЕИМУЩЕСТВА СВЕТОДИОДНЫХ ВРЕМЕННЫХ ДАТЧИКОВ РАССТОЯНИЯ:

Светодиодные времяпролетные датчики компактны, легки и просты в использовании. Они поставляются с простой технологией многоосевых датчиков plug-and-play, которая облегчает интеграцию нескольких датчиков. Это выдающееся оборудование поддерживается большой дальностью и высокой частотой обновления для чрезвычайно точных измерений расстояния.

НЕДОСТАТКИ СВЕТОДИОДНЫХ ДАТЧИКОВ РАССТОЯНИЯ ВРЕМЕНИ ПРОЛЕТА:

На работу вне помещения может повлиять прямой солнечный свет, а отражающие поверхности могут ограничивать дальность действия датчика. Технология также ограничена точностью уровня в сантиметрах (см), а показания расстояния рассчитываются с использованием усредненных показаний.

Terabee предлагает на выбор датчики расстояния TeraRanger Time-of-Flight, которые имеют ряд практических улучшений по сравнению с другими продуктами на рынке. Они доказали свою пригодность для высокоточного измерения расстояния в самых разных приложениях, таких как полеты дронов, робототехника, подсчет людей, мониторинг трафика и многое другое.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАШИХ ВОЗМОЖНОСТЯХ ДАТЧИКА УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАШИХ ВОЗМОЖНОСТЯХ ДАТЧИКА

Вам также может понравиться:

Датчик расстояния — База знаний Bela

Использование датчиков расстояния с Bela

В завершение этого раздела о датчиках мы рассмотрим, как мы можем определять расстояние с помощью ультразвука.

Содержание

1. Расстояние обнаружения с помощью ультразвука
2. Настройка оборудования
3. Код
4. Практические задания

Определение расстояния с помощью ультразвука

Датчики расстояния позволяют определять расстояние до объекта, отправляя ультразвуковой сигнал и измеряя время, необходимое для возврата этого сигнала. Конкретный датчик, на котором мы сосредоточимся в этом примере, — это ультразвуковой модуль измерения дальности HC-SR04, который может обнаруживать объекты на расстоянии от 2 см до 400 см в зависимости от настроек.

Датчик состоит из двух основных частей: передатчика и приемника (отмечены буквами T и R) и схемы, необходимой для их работы. Принцип работы очень похож на сонар и на то, как летучие мыши ориентируются в пространстве без зрения. Каждые несколько миллисекунд передатчик посылает серию высокочастотных импульсов. Затем приемник проверяет любые отражения исходного сигнала. С помощью простого расчета, включающего скорость звука, можно понять, насколько далеко находится отражающий объект.

Настройка оборудования

Датчик расстояния HC-SR04 имеет всего 4 контакта. VCC должен быть подключен к 5V, а GND к контакту заземления. Вывод TRIG используется для указания датчику произвести импульс, поэтому он будет подключен к цифровому выходу (цифровой 11). ЭХО — это место, где мы будем получать выходной сигнал от приемника, поэтому его следует подключить к цифровому входу (цифровой 12), но через делитель напряжения, чтобы снизить общее напряжение. Для этого потребуется два резистора, подключенных, как показано ниже: 1 кОм и 2,2 кОм.

Внимание!

В этом примере мы используем 5 В, так как это необходимое напряжение для датчика. Мы также подключаемся к цифровым контактам на плате Bela. Важно, чтобы вы были предельно осторожны и не подключали 5 В напрямую к каким-либо цифровым контактам, поскольку существует риск необратимого повреждения платы. Делитель напряжения с двумя резисторами необходим для снижения напряжения до безопасного уровня для цифровых контактов.

Код

Найдите скетч ультразвукового датчика расстояния в разделе «Чистые данные» Вкладка Примеры в Bela IDE.

Инициализация цифровых контактов

Мы хотим инициализировать оба цифровых контакта со скоростью звука с помощью символа ~ . Это означает, что вместо того, чтобы читать или записывать эти выводы один раз на блок (каждые 16 выборок в случае Pure Data по умолчанию), мы можем вместо этого читать и записывать цифровые выводы для каждой выборки. Это необходимо для этого примера, так как нам нужно отправлять сообщения о приеме на цифровые контакты на высокой скорости.

Запуск ультразвукового излучателя

Излучатель посылает последовательность высокочастотных импульсов, когда на контакт TRIG датчика поступает кратковременное напряжение. В этом примере мы отправляем импульс длительностью 7 мс каждые 60 мс. Это запускает эмиссию последовательности импульсов.

Получение эха

Затем нам нужно считать с приемника отражения ультразвукового сигнала. Когда последовательность будет получена на выводе ECHO, мы прочитаем высокий уровень сигнала. Рассчитав разницу во времени между запуском и эхом, мы можем просто рассчитать расстояние между датчиком и объектом, который отражает обратно ультразвуковые волны. Мы можем использовать следующее уравнение: время [нас] / 58 = расстояние [см] .

Расчет и печать

Последним шагом является печать значения расстояния после расчета, который включает поправку на смещение, которое зависит от размера блока проекта.

Альтернативный метод

Чтобы получить более плавное и точное считывание с датчика, попробуйте запустить пример custom-render-distance-sensor , который считывает с датчика с небольшим количеством кода C++, который выполняется в фоновом режиме PD. пластырь. Пример Pure Data в этом случае очень прост и просто получает показания от датчика. Чтобы узнать больше о сочетании исправлений Pure Data и пользовательского кода C++, посмотрите расширенный пример 9.0237 пользовательский рендеринг .

Практические задания

Задание 1: Терменвокс!

В качестве первого упражнения давайте попробуем изменить частоту синусоидального сигнала аналогично терменвоксу. Сопоставьте показания расстояния непосредственно с частотой генератора. Возможно, вы захотите умножить диапазон, чтобы получить более широкий выбор высоты тона, и применить некоторое сглаживание, чтобы воссоздать более аутентичный звук терменвокса.

Задача 2: Разделите диапазон на 3 состояния

Выясните максимальное и минимальное значения, просмотрев то, что выводится на консоль, а затем используйте [threshold~] , чтобы определить разные области в диапазоне, где вы хотите, чтобы происходили разные вещи. Попробуйте, например, переключаться между 3 различными наборами высоты тона базового генератора.