Különböző építési munkák elvégzése során nem lehet méréseket végezni. Ebben az esetben a kézművesek mérőszalag használatához folyamodnak, amely nélkül lehetetlen lenne bármilyen építési tevékenység megkezdése. században digitális technológiák A mérőszalagot egy univerzális eszköz, az úgynevezett lézeres távolságmérő váltotta fel. Hogy milyen eszköz ez, valamint működésének jellemzőit, részletesebben megvizsgáljuk.

A lézeres távolságmérő egy modern mérőszalag, amellyel mérési műveleteket végezhet anélkül, hogy közel kerülne a mért tárgyhoz. Ezt az eszközt lézervonalzónak is nevezik, mellyel távolságot mérhet egyik tárgytól a másikig, miközben egy helyen tartózkodik. A lézeres mérőszalagok nagy mérési pontossággal rendelkeznek, ami még egy vonalzó vagy mérőszalag pontosságát is meghaladja.

Az első lézeres távolságmérők megjelenése óta alkalmazási körük napjainkra jelentősen bővült. Megtalálták alkalmazásukat az építőiparban, a tájtervezésben, a domborzatban, a geodéziában és még a katonai ügyekben is. Az univerzális hosszmérő lehetővé teszi az egyik pont és a másik közötti távolság kiszámítását centiméteres vagy akár milliméteres pontossággal. Ez a pontosság nagyon fontos, és ha nem kell másik mérési pontra utazni, jelentősen időt takaríthat meg és megkönnyítheti a fizikai munkát.

A távolságmérőt univerzális eszköznek nevezik, mert nem csupán a távolságmérés funkciója van. Ez az eszköz Egy helyiség területének, valamint térfogatának, oldalainak mérésére tervezték Pythagoras szerint, a trapézfüggvény szerint, és meghatározzák a maximális és minimális távolságokat. A lézeres távolságmérő használható szintmérőként a térben lévő pontok szintkülönbségének meghatározására. Egy ilyen miniatűr eszköz, amely nem haladja meg a szabványos mérőszalag méretét, egyáltalán nem olcsó. A költségeket olyan paraméterek befolyásolják, mint a funkcionalitás, valamint az eszköz működési elve. Az alábbiakban többet megtudunk a lézeres távolságmérők működéséről.

A lézeres távolságmérő működési elve

A lézeres távolságmérő-rulett működési elve az, hogy megmérjük azt az időt, ami alatt a lézersugár eljut egyik pontból a másikba, vagyis az eszköztől a tárgyig. A lézeres mérőszalagnak ez a működési elve jelentős előnnyel rendelkezik, ami annak köszönhető, hogy nincs szükség a második mérési pontra. Ez különösen igaz, ha a második mérési pont nehéz vagy nehezen megközelíthető helyen található. A távolságmérők optikai, ultrahangos és lézeresek.

Fontos tudni! A távolságmérés távolságmérővel néhány másodpercet vesz igénybe, míg a mérőszalaggal történő mérés legalább néhány percet vesz igénybe.

Fontos megjegyezni, hogy a távolságmérő leolvasási pontossága a napszaktól függ. Érdemes megjegyezni, hogy az eszköz hatékonysága éjszaka sokkal magasabb, mint nappal. Ebből a célból a műszerek egy irányzékkal vagy digitális videokamerával is fel vannak szerelve, amely lehetővé teszi a lézer tisztán láthatóságát. A távolságmérőknek három üzemmódja van:

• fázis;
• impulzus;
• kombinált.

Az impulzusos üzemmód működési elve a fénysebesség állandó értékének megváltoztatásán alapul. Ezeket az opciókat nagy távolságok mérésére tervezték.

A fáziseszközök alapja a tulajdonság fényáram változások a modulációs fázisban, ha egy tárgyról visszaverődnek. Minden számítást mikroprocesszor végez. A kombinált mód lehetővé teszi a fázis- és impulzusmérési módszerek kombinálását.

Fontos tudni! Primitív távolságmérő még a modernben is megtalálható mobiltelefon, csak egy ilyen mérésnél nagyon nagy a hiba.

Az eszköz kiválasztásának kritériumai

A legjobbat választani lézertávmérő, oda kell figyelni fontos paramétereket eszközöket. Ezek tartalmazzák:

1. A mérések helye. Ha távolságmérőre van szüksége az utcára, akkor célzókészülékkel ellátott modellt kell választania. Hiszen napközben a lézer útja nem látható, így nem lehet megállapítani, hogy melyik helyen történik a mérés. A szokásos lézeres mérőszalag alkalmas otthoni használatra.
2. Mérési hossz. Világos, hogyan válasszunk lézeres mérőszalagot a maximális hossza alapján. Ehhez tudnia kell, hogy milyen maximális értékek lesznek hozzárendelve az eszközhöz. Ebben az esetben nagy figyelmet kell fordítani közvetlenül a minimális hosszra. Sok olyan készülék van, ami 5 cm-től számolja a hosszúságot, de van olyan is, amelyik 50 cm-től kezdődik.Ez az árat egyáltalán nem befolyásolja, ellentétben a maximális hosszúsággal.
3. A mérések pontossága. A legtöbb készüléknél a hiba 1,5-3 mm-ig terjed. A műszereknél van ilyen hiba árkategória legfeljebb 6000 rubel. A több mint 6 ezer rubel költségű távolságmérők hibája legfeljebb 1 mm. Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy az ilyen hibák nem maradnak meg a teljes hosszon. A leolvasások pontosságát olyan tényezők is befolyásolják, mint a napfény, a készülék stacionárius helyzete mérés közben, és a mért hossz.
4. Funkcionális. El kell dönteni, hogy milyen opciókat kell tartalmaznia az eszköznek. Ha építési munkákhoz van szüksége, akkor a szokásos háztartási szerszámok elegendőek. Ha geodéziai számításokat tervez, akkor nem nélkülözheti a teljes funkcionalitású eszközt. Az ilyen eszközök három csoportra oszthatók:

• A legegyszerűbb típusok akár 30 m-es méréseket tesznek lehetővé.Költségük 1000 rubel között mozog.
• Közepes típusok, amelyek lehetővé teszik akár 80 m-es mérések elvégzését.Az ilyen eszközök különféle funkciókkal rendelkeznek: számítás, memória, világítás, hang stb.
• Speciális típusok, amelyek teljes funkcionalitással vannak felszerelve. Az ilyen eszközök költsége meglehetősen magas, ezért csak összetett mérési munkák elvégzésekor használják őket.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy egyes modellek videokeresővel vannak felszerelve, ami szintén befolyásolja a készülék költségét. Az eszközök gyakran 100-300 méteres méréseket tesznek lehetővé. A szerszám kiválasztásakor ne feledje, hogy a legtöbbet egyenes vonalú mérésekre tervezték.

Összefoglalva érdemes megjegyezni, hogy a lézeres távolságmérők az ultrahangosokkal ellentétben egyre elterjedtebbek és népszerűbbek a hatékonyságuk és a kapott eredmények pontossága miatt.

Bevezetés 3

Elméleti rész 4

A 6. áramkör leírása

A program leírása 13

34. következtetés

Bibliográfia 35

Pályázatok 36

Bevezetés

A kurzus projekt célja, hogy gyakorlati ismereteket szerezzen az egyszerű mikroprocesszoros rendszerek tervezésében különféle célokra. A projekt a „Számítógépek és rendszerek szervezése” tudományág elméleti részére épül. A kurzusprojektre vonatkozó feladatot a projektvezető adja ki.

A kurzusprojekt célja a „Számítógépek és rendszerek szervezése” kurzus ismereteinek megszilárdítása, valamint a különböző célokra szolgáló mikroprocesszoros rendszerek önálló tervezésében való készségek fejlesztése.

A kurzus projekt céljai a következők:

az eszköztervezési technikák gyakorlati elsajátítása;

mikroprocesszoros rendszer funkcionális diagramjának szintézise a forrásadatok elemzése alapján;

hardverfejlesztési ismeretek elsajátítása és szoftver mikroprocesszoros rendszer;

a funkcionális-logikai, áramköri és mérnöki tervezésben, a tervdokumentáció kivitelezésében és kiadásában a GOST szerinti készségek továbbfejlesztése.

A felsorolt ​​problémák megoldásához nemcsak a „Számítógépek és rendszerek szervezése” tantárgy ismerete, hanem számos kapcsolódó tudományág ismerete, valamint a szabályozási és referenciainformációk használatának képessége is szükséges.

A tudományos és technológiai fejlődés egyik fő iránya jelenleg a mikroelektronikai termékek fejlesztése és elterjedése az ipari termelésben, a legkülönbözőbb objektumok és folyamatok készülékeiben és vezérlőrendszereiben.

Ilyen például a Microchip Technology által gyártott mikrokontroller. Ez a 8 bites mikrokontroller család alacsony árat, alacsony fogyasztást és nagy sebességet kínál. A mikrokontrollerek beépített EEPROM programmal, adatRAM-mal rendelkeznek, és 18 és 28 tűs kiszerelésben is kaphatók. Azokhoz a termékekhez, amelyek programja változhat, vagy bármilyen változó alkatrészt, táblázatot, kalibrációs paramétert, kulcsot stb. tartalmaz, egy elektromosan törölhető és újraprogramozható PIC16F84 mikrokontroller áll rendelkezésre. Tartalmaz egy elektromosan programozható adatROM-ot is. Pontosan ezt a vezérlőt fogjuk használni ultrahangos tartománymérő készülék kifejlesztéséhez.

Elméleti rész

Az ultrahangos távolságmérő készülék működése azon a jelenségen alapul, hogy a hanghullámok a levegőben terjednek, és más közegekről (vezérelt testekről) terjedéskor visszaverik azokat.

A vezérelt test távolságára, pontosabban a vezérelt test felületéhez tartozó bizonyos tükröző zónára vonatkozó információt a vett jelnek a kibocsátotthoz viszonyított késleltetése határozza meg. A denevérek megközelítőleg ugyanúgy tájékozódnak a térben: előrefelé irányuló ultrahang rezgéssugarat bocsátanak ki, és felfogják a visszavert jelet. A hanghullámok meghatározott sebességgel terjednek a levegőben, ezért a visszavert jel érkezésének késleltetése alapján kellő pontossággal meg lehet ítélni, hogy milyen távolságra van a hangot visszaverő tárgy.

Az ultrahangos távolságmérő egy visszhang-lokációs séma segítségével méri a kontrollált test távolságát (lásd 1. ábra).

Rizs. 1. A visszhang hely diagramja.

A távolságok mérésére a levegőben piezokerámia jelátalakítókat használnak (MUP-3 és MUP-4 típus, ELPA, Zelenograd), amelyek 40 °C-on működnek. kHz frekvencia. Két piezokerámia átalakító (kibocsátó és vevő), úgy van kiválasztva rezonancia frekvencia A kisugárzó sugárzás egybeesik a vevő rezonancia vételi frekvenciájával, akusztikus blokkot képezve.

Az ilyen jelátalakítók levegőben való használatának előnyei a következők: a rezgések kibocsátásának és vételének viszonylagos egyszerűsége, a vevő-kibocsátó berendezéselemek tömörsége, nagy zajállóság, vegyi és optikai szennyezés. környezet, agresszív környezetben, nagy nyomáson történő munkavégzés képessége, a másodlagos berendezések jelentős eltávolítása a mérési helyről, hosszú élettartam, könnyű kezelhetőség, viszonylag alacsony költség, szinte azonnali munkavégzés bekapcsolás után, érzéketlenség az elektromágneses interferenciára, nagy megbízhatóság, a halló személlyel szembeni immunitás a használt frekvenciájú (40KHz) ultrahanggal szemben és számos más.

Példák a fejlesztés alatt álló ultrahangos távolságmérő alkalmazására: a járművek közötti távolság monitorozása rossz látási viszonyok között alacsony sebesség mellett, a tartályok folyékony anyagokkal való töltési szintjének mérése, a bunkerek vagy a karosszéria ömlesztett terhelési szintjének mérése vagy zúzott anyag, termékméretek figyelése, a hajó oldala és a rakpart fala közötti távolság mérése stb.

A kapcsolási rajz leírása

A tervezett készülék elektromos kapcsolási rajzát a Melléklet tartalmazza. A bemutatott diagram 5 funkcionális blokkra osztható:

1) tápegység;

2) adóegység;

3) vevőblokk;

4) kijelző egység;

5) digitális vezérlőegység.

Nézzük meg mindegyik működési eljárását.

Rizs. 2. Tápellátás.

A tápegység a ábrán látható. 2. Amikor bekapcsolja az S1 főkapcsolót primer tekercselés transzformátor érkezik a TV1 AC feszültség 220V. A transzformátor szekunder tekercséből 7,5 V-ra csökkentett váltakozó feszültséget távolítanak el. A V1-V4 diódahídon való áthaladás után kb 7V egyenirányított, simítatlan feszültséget kapunk, mert A diódák között enyhe feszültségesés tapasztalható. Az így létrejövő egyenirányított feszültség hullámait a C2 elektrolitkondenzátor simítja ki, a C1 kerámiakondenzátor pedig a nagyfrekvenciás hálózati zajok szűrésére szolgál. Ezután a feszültséget egy integrált DA1 feszültségstabilizátorral stabilizálják, és a C3 és C4 kondenzátorok segítségével kiszűrik a magas és alacsony frekvenciájú interferenciákat. A V1-V4 diódahíd szilícium alacsony frekvenciájú diódákra van felszerelve, amelyek 100 V-ig terjedő feszültséget tesznek lehetővé 10 A-nél nem nagyobb áramerősség mellett. A DA1 (KR142EN5V) integrált feszültségstabilizátor a következő jellemzőkkel rendelkezik: Uout=5V – kimeneti feszültség;

Imax=1,5A – maximális terhelési áram;

Pmax=10W – maximális teljesítmény;

inklúzió – pozitív – kapcsolattípus.

Ez a tápellátási diagram tipikus.

Rizs. 3. Adóegység.

1. táblázat A PKUP MUP-3 jellemzői

	Jelentése
Emissziós sávszélesség 0,5 szinten, kHz
Vételi sávszélesség 0,5 szinten, kHz
0,7 szinten max.
0,5 szinten max.
Kapacitás 1 kHz-en, pF
Bemeneti impedancia maximális sugárzási frekvencián, kOhm
Határ megengedett érték bemeneti jel feszültsége, V

Az áramkörben használt n-p-n típusú KT972 bipoláris tranzisztorok a következő paraméterekkel rendelkeznek:

Ukbreak = 60V - maximálisan megengedett kollektor-bázis impulzusfeszültség;

Ukeoi=60V - megengedett legnagyobb kollektor-emitter impulzusfeszültség;

Ikmaxi=4000mA - a kollektor legnagyobb megengedett impulzusárama;

Pкmaxт=8W - a hűtőbordával ellátott kollektor maximális megengedett állandó teljesítményvesztesége;

H31e≥750 - bipoláris tranzisztor statikus áramátviteli tényezője egy közös emitterrel rendelkező áramkörben;

Ikbo≤1000 μA - fordított kollektoráram;

Fgr≥200 MHz - az áramátviteli tényező korlátozó frekvenciája egy közös emitterrel rendelkező áramkörben;

Rizs. 4. Vevőblokk.

A vevőblokk az ábrán látható. 4. A vevőblokk közös emitterrel rendelkező erősítő áramkör szerint készül. A közös emitteráramkör szerint készült erősítő maximális erősítését az R19 és R22 ellenállások arányából számítják ki. Azok. 10000/10=1000. Az R16 és R18 ellenállások a tranzisztor működési pontjának stabilizálására szolgálnak. Értékeik aránya határozza meg a T6 tranzisztor működési pontjának helyzetét. Az R13 ellenállás a vevőkimenetet a földre húzza, ha nincs jel az erősítőtől. Az R17 ellenállás a Qz3 ultrahangos érzékelő érzékenységi módjának beállítására szolgál. A C7 és C8 kondenzátorok szűrik a DC komponenst. A MUP-4 piezokerámia ultrahangos jelátalakítót Qz3 emitterként használták (mivel a gyártó szerint meglehetősen nagy érzékenységgel rendelkezik), amelynek fő jellemzőit a 2. táblázat mutatja be.

2. táblázat A PKUP MUP-4 jellemzői

Paraméter neve, mértékegysége	Jelentése
Frekvencia maximális sebességfokozat, kHz
Hangnyomás 0,3 m távolságban at Uin=5V a maximális sugárzás frekvenciáján, dB
Érzékenység maximális vételi frekvencián, mV/Pa
Emissziós sávszélesség 0,5 szinten, kHz
Vételi sávszélesség 0,5 szinten, kHz
Irányított minta, Üdv
0,7-es szinten maximum mérőeszköz az autópályán történő közlekedés során bekövetkező balesetek megelőzésére Tanfolyam >> Kommunikáció és kommunikáció ... ultrahangos eszközök kicsi miatt nem lehetséges hatótávolság akciók... nagy járművekkel. Beállítás hatótávolság mérések Három érzékenységi szint van... analóg és digitális funkcionális eszközöket. BCDIII technológia használatával... A lőszer elleni védelem hatékonyságának növelése rádióbiztosítékokkal módszerek megvalósítása alapján Absztrakt >> Kommunikáció és kommunikáció Jel észleléséhez – idő mérések alapvető jelparaméterek; – idő... -1 a memóriaegység alapja 3 ultrahangos késleltető vonalak és ezek elektronikus kapcsolása... hatékony intézkedések kidolgozása és eszközöket sugár növekedése hatótávolság SP RV munkája. ...

Távolságmérő egy tárgy távolságának mérésére szolgáló eszköz. A távolságmérő különböző helyzetekben segíti a robotokat. Egy egyszerű kerekes robot az akadályok észlelésére használhatja ezt az eszközt. A repülő drón távolságmérőt használ a föld feletti lebegéshez adott magasság. Távolságmérő segítségével akár egy speciális SLAM algoritmus segítségével térképet is készíthet a helyiségről.

1. Működési elv

Ezúttal az egyik legnépszerűbb érzékelő - egy ultrahangos (USA) távolságmérő - működését elemezzük. Az ilyen eszközöknek számos különféle módosítása létezik, de mindegyik a visszavert hang utazási idejét méri. Vagyis az érzékelő küld hangjelzés adott irányban, majd felfogja a visszavert visszhangot, és kiszámítja a hang szenzortól az akadályig és vissza repülési idejét. Egy iskolai fizika tantárgyból tudjuk, hogy egy adott közegben a hangsebesség állandó, de a közeg sűrűségétől függ. Ismerve a hang sebességét a levegőben és a hang repülési idejét a célig, a képlet segítségével kiszámíthatjuk a hang által megtett távolságot: s = v*t ahol v a hangsebesség m/s-ban, t pedig az idő másodpercben. A hangsebesség a levegőben egyébként 340,29 m/s. Ahhoz, hogy megbirkózzon feladatával, a távolságmérőnek két fontos szerepe van tervezési jellemzők. Először is, annak érdekében, hogy a hang jól visszaverődjön az akadályokról, az érzékelő 40 kHz-es ultrahangot bocsát ki. Ehhez az érzékelő rendelkezik egy piezokerámia emitterrel, amely ilyen magas frekvenciájú hang generálására képes. Másodszor, az adót úgy alakították ki, hogy a hang ne terjedjen minden irányba (mint a hagyományos hangszórók esetében), hanem szűk irányba. Az ábra egy tipikus ultrahangos távolságmérő sugárzási mintáját mutatja. Amint az az ábrán látható, a legegyszerűbb ultrahangos távolságmérő látószöge körülbelül 50-60 fok. Egy tipikus használati esetre, amikor az érzékelő érzékeli az előtte lévő akadályokat, ez a látószög nagyon megfelelő. Az ultrahang még a szék lábát is képes észlelni, míg például egy lézeres távolságmérő nem biztos, hogy észreveszi. Ha úgy döntünk, hogy a környező teret pásztázzuk, körbe forgatva a távolságmérőt, mint egy radar, az ultrahangos távolságmérő nagyon pontatlan és zajos képet ad nekünk. Ilyen célokra jobb lézeres távolságmérőt használni. Érdemes megjegyezni az ultrahangos távolságmérő két komoly hátrányát is. Az első, hogy a porózus szerkezetű felületek jól elnyelik az ultrahangot, és a szenzor nem tudja megmérni a távolságot ezektől. Például, ha úgy döntünk, hogy megmérjük a távolságot egy multikopter és egy magas füves mező felülete között, akkor nagy valószínűséggel nagyon homályos adatokat kapunk. Ugyanezek a problémák várnak ránk a habszivaccsal borított fal távolságának mérésénél is. A második hátrány a sebességgel kapcsolatos hanghullám. Ez a sebesség nem elég gyors ahhoz, hogy a mérési folyamatot gyakoribbá tegye. Tegyük fel, hogy 4 méter távolságban akadály van a robot előtt. Akár 24 ms kell ahhoz, hogy a hang oda-vissza terjed. Hétszer meg kell mérnie, mielőtt ultrahangos távolságmérőt telepítene repülő robotokra.

2. Ultrahangos távolságmérő HC-SR04

Ebben az oktatóanyagban a HC-SR04 érzékelővel és az Arduino Uno vezérlővel fogunk dolgozni. Ez a népszerű távolságmérő 1-2 cm-től 4-6 méterig képes távolságot mérni. Ugyanakkor a mérési pontosság 0,5 - 1 cm. Vannak különböző verziók ugyanaz a HC-SR04. Egyesek jobban, mások rosszabbul működnek. Megkülönböztetheti őket a hátoldalon lévő tábla mintájáról. A jól működő verzió így néz ki:

Íme egy verzió, amely sikertelen lehet:

3. Csatlakozás HC-SR04

A HC-SR04 érzékelő négy kimenettel rendelkezik. A föld (Gnd) és a teljesítmény (Vcc) mellett van még Trig és Echo. Mindkét érintkező digitális, így az Arduino Uno bármely érintkezőjéhez csatlakoztatjuk őket:

HC-SR04	GND	VCC	Kerékkötő	Visszhang
Arduino Uno	GND	+5V	3	2

A készülék sematikus diagramja Elrendezés megjelenése

4. Program

Tehát próbáljuk meg megrendelni az érzékelőt, hogy küldjön egy vizsgáló ultrahang impulzust, majd rögzítse a visszatérését. Lássuk, hogyan néz ki a HC-SR04 időzítési diagramja.
A diagram azt mutatja, hogy a mérés megkezdéséhez generálnunk kell a kimeneten Kerékkötő 10 µs hosszú pozitív impulzus. Ezt követően az érzékelő 8 impulzusból álló sorozatot bocsát ki, és megemeli a szintet a kimeneten Visszhang, átvált a visszavert jelre váró üzemmódba. Amint a távolságmérő érzékeli, hogy a hang visszatért, egy pozitív impulzust fejez be Visszhang. Kiderült, hogy csak két dolgot kell tennünk: létrehozni egy impulzust a Trig-en a mérés megkezdéséhez, és megmérni az impulzus hosszát az Echo-n, hogy aztán egy egyszerű képlet segítségével kiszámíthassuk a távolságot. Csináljuk. int echoPin = 2; int trigPin = 3; void setup() ( Serial.begin (9600); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); ) void loop() ( int időtartam, cm; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite (trigPin, HIGH); késleltetésMikroszekundum(10); digitalWrite(trigPin, LOW); időtartam = pulseIn(echoPin, HIGH); cm = időtartam / 58; Serial.print(cm); Serial.println("cm"); késleltetés (100); ) Funkció pulseIn méri a pozitív impulzus hosszát az echoPin lábon mikroszekundumban. A programban az időtartam változóban rögzítjük a hang repülési idejét. Amint azt korábban megtudtuk, az időt meg kell szoroznunk a hangsebességgel: s = időtartam * v = időtartam * 340 m/sÁtalakítsa a hangsebességet m/s-ról cm/μs-ra: s = időtartam * 0,034 m/µs A kényelem kedvéért a tizedes törtet közönséges törtté alakítjuk: s = időtartam * 1/29 = időtartam / 29 Most emlékezzünk arra, hogy a hang két szükséges távolságot tett meg: a célpontig és vissza. Osszuk el mindent 2-vel: s = időtartam / 58 Most már tudjuk, honnan jött a programban szereplő 58-as szám! Töltse be a programot az Arduino Uno-ba, és nyissa meg a soros port monitort. Most próbáljuk meg irányítani az érzékelőt különböző tárgyakra, és nézzük meg a számított távolságot a monitoron.

Feladatok

Most, hogy távolságmérővel kiszámíthatjuk a távolságot, számos hasznos eszközt készítünk.

1. Építési távolságmérő. A program 100 ms-onként méri a távolságot egy távolságmérő segítségével, az eredményt pedig egy szimbolikus LCD kijelzőn jeleníti meg. A kényelem kedvéért a kapott eszköz egy kis tokba helyezhető, és akkumulátorral táplálható.
2. Ultrahangos bot. Írjunk egy programot, amely a mért távolságtól függően különböző frekvenciákon csipog. Például, ha az akadály távolsága több mint három méter, a berregő fél másodpercenként ad hangot. 1 méteres távolságban - 100 ms-onként egyszer. Kevesebb, mint 10 cm - folyamatosan sípol.

Következtetés

Az ultrahangos távolságmérő egy könnyen használható, olcsó és pontos érzékelő, amely több ezer roboton jól teljesítette funkcióját. Ahogy a leckében megtudtuk, a szenzornak vannak hátrányai, amelyeket a robot építésénél figyelembe kell venni. Jó döntés lehet megosztás ultrahangos távolságmérő lézerrel párosítva. Ebben az esetben kiegyenlítik egymás hiányosságait.

2

A távolságmérő minden építkezésen az egyik legnépszerűbb eszköz, legyen szó akár lakásfelújításról, akár nagyszabású építkezésről.

A távolságmérőknek két fő típusa van: ultrahangos és lézeres. Funkcionalitásuk szerint pedig háztartási és professzionálisra oszthatók.

Ultrahangos távolságmérők

Az ultrahangos távolságmérő működési elve hasonló a visszhangszondához, és a hangnak a mért tárgyról való visszaverődésén alapul. Az ilyen távolságmérők fő előnye az alacsony ár, ami ideálissá teszi otthoni használatra és lakásfelújításra. Ma egy eszköz átlagos költsége két-három ezer rubel között változik.

Előnyök

• Fényt áteresztő tárgyak, például ablakok távolságának mérése.
• Beépített hőmérő – gyakran hasznos funkció az építkezésen. Például, ha fenn kell tartani a hőmérsékleti rendszert a betonkeverék szárításához.
• A lézeres célpont-jelölő megkönnyíti a mérési objektumra való rámutatást. (nem minden modellnél elérhető)

Hibák

• A készülék működési tartománya a hanghullámok szórása miatt nem haladja meg a 20-25 métert.
• Viszonylag alacsony mérési pontosság.
• A mérőtárgynak elég nagynak kell lennie, és felülete nem nyelheti el a hangot.

Ultrahangos távolságmérőt érdemes választani, ha nincs szüksége nagy pontosságra. Ez a készülék tökéletes távolságok becslésére és előzetes számítások elvégzésére.

Lézeres távolságmérők

A lézeres mérőszalagok hatalmas választéka magában foglalja mind a háztartási eszközöket, amelyek csak valamivel drágábbak, mint az ultrahangosak, és a professzionális eszközöket, amelyek több tízezer rubelbe kerülnek. Így bármilyen költségvetéshez és feladathoz választhat távolságmérőt.

Előnyök

• Mérési tartomány 30-250 méter (egyes professzionális modellek).
• Nagy mérési pontosság ± 1-5 mm a teljes tartományban.
• Távolságmérés egészen kicsi tárgyakig is, mint például a szög feje.
• Széleskörű számítási funkcionalitás még a legegyszerűbb modelleknél is: terület, térfogat, Pitagorasz-tétel stb.

Hibák

• Helytelen működés erős fényben és napos időben. (a problémát speciális reflektorok segítségével oldják meg).
• Képtelenség megmérni az ablakok és a tükrök távolságát.

A kisebb hiányosságok ellenére a legegyszerűbb lézeres távolságmérő is sok tekintetben felülmúlja az ultrahangos távolságmérőt. Jó pontosságot és sokoldalú használatot biztosít. Ha figyelembe vesszük a drágább modelleket, akkor kap egész sor hasznos funkciók:

• A beépített memória lehetővé teszi egy méréssorozat elvégzését anélkül, hogy a közbenső eredmények rögzítése megzavarná.
• Elemző funkciók: szögszámítás, ismeretlen magasság stb.
• A mérések időzítővel történő indítása csökkenti a mérési hibát azáltal, hogy kiküszöböli a készülék elmozdulását a gombok megnyomására.
• Szinkronizálás okostelefonnal az összes mérési eredmény rajzokba átviteléhez.

következtetéseket

A technológia fejlődésével az ultrahangos távolságmérők fokozatosan háttérbe szorulnak, pontosságuk és sokoldalúságuk miatt átadják helyét a lézereseknek. A költségkülönbség egyre szűkül, és ma már mindenki megengedheti magának egy lézeres távolságmérőt.

Néhány megjegyzés:
A séma szerinti ultrahangos távolságmérő elkészítéséhez szükséges összes alkatrészt chipidipben árulják, körülbelül 500-900 rubel mindenért (nem emlékszem pontosan - sok pénz volt, nem számoltam :- ). (ház, magassugárzók, csatlakozók stb.)
Néhány megjegyzés az ultrahangos távolságmérő áramköréhez:
1. Bármilyen magassugárzót használhatsz, különböző feladatokra jobbak... az én feladatomra - minél nagyobbak a méretek, annál jobb, a szög 50.
2. Megpróbálhatsz csak egy viszonylag drága AD822-t használni, és az összehasonlító helyett valami olcsóbbat (egyszerűen nem volt kéznél semmi)
3. A megában egy időzítővel 40 kilohertzet generálhat, ehhez másik rezonátort kell választani. (nekem csak 16 és 12 volt... nem férnek bele)
4. A hangsebesség a levegőben tulajdonképpen a hőmérséklettől függ - ha nagyon fontos a pontosság (nem érdekel), akkor ezt vedd figyelembe
5. Vegye figyelembe, hogy a tokban lévő távolságmérő képén - a magassugárzók nem érnek hozzá a műanyaghoz - egy ember azt mondta, hogy megaprecíz beállításokkal (ez az áramkör képes erre) a magassugárzótól a mikrofonig terjed a hang. a testen keresztül terjed, ezért jobb, ha biztonságosan játszol
6. Példa látható a legegyszerűbb mega firmware-re C-ben (a diagram alatt).
7. Jobb az STK200/300 programozó, más néven avreal használata - a szoftver és az áramkör kihúzható
8. Az elme szerint a firmware-ben a “csomag” elejét és végét is követni kell, a példában csak az elejét (a pontosság konkrétan nőni fog)... talán felteszem és Posztold ki.
9. A magassugárzó nagyon szereti a 40 kHz-et - egy kicsit oldalra egyáltalán nem mindegy... valószínűleg igaz, amit a kézikönyvben írnak, hogy rezonáns :-)
10. Nem ok nélkül vannak az ábrán tranzisztorok az emitterbe zsúfolva - aki 12 voltnál többet akar adni - üdvözlöm - egy ember azt mondta, hogy hangosabban nyikorog (számoljon tovább). Ezt három okból nem tettem meg: egyrészt a 24 voltot még meg kell találni valahol, másrészt a jelenlegi verzió az ellenállás megfelelő beállításakor 4 méterrel távolabb lát egy falat, i.e. Nincs hol tesztelnem, és nincs is rá szükségem. Nos, a harmadik ok, amiért ugyanez a személy azt mondta, hogy a magassugárzók hajlamosak meghalni ennél a feszültségnél
11. Általános tanács: az összes ellenállást és kondenzátort megtalálja egy ATX számítógépről származó nem működő tápegységben (mind kb. 1/8 watt) - pénzt takarít meg!
12. Van egy tévhit, hogy a nyikorgó által kibocsátott ultrahangot a kutyák és más lények valahogy meghallják, rossz hatással van rájuk: az én kutyám egy éjszaka jött és elaludt a bekapcsolt nyikorgó előtt.
13. Valamint - csak tájékoztatásul - az Atmel megas és egyéb 8 bites vezérlői remekül működnek... bizonyos feladatokban a szükséges 16 helyett 24-en működnek és rendben vannak.
14. Ha az R5-öt egy kiloohm (10, 50, 100) fölé állítja, akkor nagyon nagy erősítést kap, és nagy valószínűséggel kürtökre lesz szüksége, de a mérési tartomány jelentősen megnő.
15. A kürtök eltávolítása helyett (nagy R5-tel), lásd fent, frissítheti a firmware-t, hogy ne várjon hasznos jelre a kezdeti pillanatban. Ekkor azonban lehetetlen lesz körülbelül 10 cm-es vagy annál kisebb távolságokat mérni.

Kommentár a 8. tipphez - a sárga jelzi azt a pillanatot, amikor az ultrahangos távolságmérő MK megszakítása kiold a vételkor; valójában csak erre az első pillanatra korlátozódhat, várjon egy kicsit, és végezze el a következő mérést, ami a következő impulzussorozatot generálja - és a a hang repülési idejét tekintjük az első elküldött impulzustól (vagy az utolsó nem fontos) az ELSŐ elfogadásáig eltelt időt.
A második lehetőség - pirossal jelezve - pontosabb - mivel az impulzuscsomag általában nem tökéletes formában és nem teljesen érkezik meg (lehet, hogy nincs pár az első vagy az utolsó impulzusból), sőt, még a képen látható, hogy a széleinél „le van lapítva”, pedig egy ideális impulzustéglalapot küldtek - tehát: a lényeg, hogy a csomag közepe a helyén maradjon annak ellenére, hogy a szélei már nem lehetnek érezte az összehasonlító. A pontosság tehát több.. (milliméterre kell gondolni) attól függ, hogy az ultrahangos távolságmérő firmware-ében a csomag közepét vagy csak az elejét vették figyelembe a visszavételkor.