Cách chế tạo cảm biến siêu âm pdf

• Target environment: indoors Mục tiêu môi trường: trong nhà Description: Mô tả: Now with video of the sensor being used as a Mintvelt inspired object tracker! Bây giờ với video của cảm biến đang được sử dụng như một Mintvelt cảm hứng theo dõi đối tượng! This sensor is a short range obstacle detector with no dead zone. Cảm biến này là một loạt máy dò ngắn không có trở ngại khu chết. It has a reasonably narrow detection area which can be increased using the dual version. Nó có một khu vực phát hiện hợp lý thu hẹp mà có thể được tăng sử dụng phiên bản kép. Range can also be increased by increasing the power to the IR LEDs or adding more IR LEDs.Phạm vi cũng có thể được tăng lên bằng cách gia tăng sức mạnh cho các đèn LED hồng ngoại hoặc thêm nhiều đèn LED hồng ngoại The photo below shows my test setup with some IR LED's (dark blue) as a light source and two phototransistors in parallel for the reciever. Những hình ảnh dưới đây cho thấy thiết lập thử nghiệm của tôi với màu xanh đậm một số LED hồng ngoại của () như một nguồn ánh sáng và hai phototransistors song song cho người nhận. You could use one of each but I wanted to spread them out to cover a wider area. Bạn có thể sử dụng một trong mỗi nhưng tôi muốn lan truyền chúng ra để bao gồm một khu vực rộng lớn hơn. This setup works like a FritsLDR but with IR. Thiết lập này làm việc giống như một FritsLDR nhưng với IR. It has a range of about 10-15cm (4-6 inches) with my hand as the object being detected. Nó có một phạm vi khoảng 10-15cm (4-6 inches) với bàn tay của tôi như là đối tượng bị phát hiện. I'm only running my LEDs about 20mA. Tôi chỉ chạy LED của tôi về 20mA. My LEDs are capable of 50mA continuous and some LEDs are capable of 100mA (see " Getting the most from a LED "). LED của tôi là có khả năng 50mA liên tục và một số đèn LED có khả năng 100mA (xem "Tận dụng một đèn LED"). I'm using this setup on Junior as a general purpose object advoidance sensor to prevent him backing into anything. Tôi đang sử dụng thiết lập trên Junior như là một đối tượng advoidance chung mục đích cảm biến để ngăn chặn anh ta sao lưu vào bất cứ điều gì. I'm getting a good response with less than a volt when my hand is up close and reflecting the IR and over 4.5V with no IR. Tôi nhận được một phản ứng tốt với ít hơn một volt khi tay của tôi là lên gần gũi và phản ánh hồng ngoại và hơn 4.5V với IR không có. To get this to work well with an A/D input it needs to have a much lower impedance (needs to let more current through). Để có được điều này để làm việc tốt với một đầu vào A D / nó cần phải có một trở kháng thấp hơn nhiều (nhu cầu để cho hơn hiện thông qua). You can do this with an op-amp but most op-amps like more than 5V and are usually more expensive than my one transistor and three resistors. Bạn có thể làm điều này với một op-amp, nhưng hầu hết op-amps như hơn 5V và thường đắt hơn một bóng bán dẫn của tôi và ba điện trở. This is a simple one transistor amplifier that gives my ADC good resolution. Đây là một trong những khuếch đại transistor đơn giản mà cho ADC có độ phân giải tốt của tôi. Starting from the left you can see my two IR LEDs with a resistor and transistor in series. Bắt đầu từ bên trái, bạn có thể thấy hai đèn LED hồng ngoại của tôi với một điện trở và bóng bán dẫn trong series. The transistor allows the processor to turn the LEDs on or off. Bóng bán dẫn cho phép các bộ vi xử lý để bật hoặc tắt đèn LED. This is necessary to tell the difference between the ambiant IR from daylight and indor lighting and the reflected light from the LEDs that indicates the presence of an object. Điều này là cần thiết để nói cho sự khác biệt giữa IR ambiant từ ánh sáng ban ngày và ánh sáng indor và ánh sáng phản ánh từ các LED chỉ ra rằng sự hiện diện của một đối tượng. Next are my two phototransistors in parallel with a 1M resistor in series. Tiếp theo là hai của tôi phototransistors song song với một điện trở 1M trong series. You could use only one but I wanted to cover a wider area so my transistors will point in slightly different directions. Bạn có thể sử dụng chỉ có một nhưng tôi muốn bao gồm một khu vực rộng lớn hơn nên bóng bán dẫn của tôi sẽ điểm trong hướng dẫn hơi khác nhau. If either one detects IR it will allow more current to flow. Nếu một trong hai phát hiện một trong IR nó sẽ cho phép thêm vào dòng chảy hiện tại. Since volts=current x resistance, even a small increase in current will create a reasonable increase in voltage across the 1M resistor. Từ volts = kháng x hiện tại, ngay cả một gia tăng nhỏ trong hiện tại sẽ tạo ra một sự gia tăng hợp lý ở điện áp trên điện trở 1M. Unfortunately the low input impedance of many AD converters will act like a small resistor in parallel with the 1M resistor and dramatically reduce the output to the processor. Thật không may là trở kháng vào thấp của nhiều chuyển đổi AD sẽ hành động như một điện trở nhỏ song song với điện trở 1M và làm giảm đáng kể sản lượng để xử lý. This is where our BC549 transistor comes in to save the day. Đây là nơi transistor BC549 của chúng tôi là để tiết kiệm trong ngày. In conjunction with the 1K and 10K resistors it amplifies the signal so that the analog input on your processor gets a nice strong signal. The BC549 is not too critical, just about any general purpose signal transistor should do. Kết hợp với điện trở 1K và 10K nó amplifies tín hiệu để các đầu vào analog trên bộ vi xử lý của bạn được một tín hiệu tốt đẹp mạnh mẽ. BC549 là không quá quan trọng, chỉ là về bất cứ bóng bán dẫn tín hiệu chung mục đích nên làm gì. My transistor had a hfe of 490 when measured with a multimeter. Bóng bán dẫn của tôi đã có một hfe của 490 khi đo bằng Multimeter một. You should probably have a hfe of at least 200-300. Bạn có lẽ cần phải có một hfe ít nhất là 200-300. As you can see my sensor is made from liberal amounts of hotglue. Như bạn thấy cảm biến của tôi được làm từ số tiền tự do của hotglue. This has the advantage that you can flex the leds and transistors outward to cover a larger area. Điều này có lợi thế mà bạn có thể nhún các led và bóng bán dẫn ra nước ngoài để trang trải một diện tích lớn hơn. This is Juniors reversing sensor to prevent him reversing into anything and as such will cover a wide area. Đây là đảo ngược Juniors cảm biến để ngăn chặn anh ta đảo chiều vào bất cứ điều gì và như vậy sẽ bao gồm một khu vực rộng lớn. I will make single Led/Phototransistor sensors for front left and front right. Tôi sẽ làm đơn Led / Phototransistor cảm biến cho trái và bên phải phía trước mặt. This will allow him to avoid crashing into obstacles when his rangefinder/object tracker is looking elsewhere. Điều này sẽ cho phép anh ta để tránh rơi vào những trở ngại của mình khi Rangefinder / tracker đối tượng là tìm kiếm nơi khác. Note that the phototransistors are slightly forward of the blue LEDs. Lưu ý rằng phototransistors hơi phía trước của đèn LED xanh. This helps stop stray light from the LEDs being detected. Điều này giúp ngăn chặn ánh sáng đi lạc từ các LED bị phát hiện. Below is the sensor hooked up to Juniors mainboard which has three of my amplifiers built in. Dưới đây là bộ cảm biến nối để Juniors mainboard có ba trong số ampli của tôi được xây dựng in Using a simple test program that turns on the IR LEDs, stores the value of the ADC, turns off the LEDs, reads the ADC again and then subtracts the stored value from the recent value I was getting readings from 6 to 940. Sử dụng một chương trình thử nghiệm đơn giản mà lần lượt trên LED hồng ngoại, cửa hàng, giá trị của ADC, tắt đèn LED, đọc ADC một lần nữa và sau đó trừ giá trị được lưu trữ từ giá trị gần đây tôi đã nhận được đọc 6- 940. This was with the curtains closed and the lights off. Điều này đã được với các màn cửa đóng và đèn tắt. When the reading was 6, my hand was about 300mm (1ft) away. Khi đọc được 6, bàn tay của tôi được khoảng 300mm (1ft) đi. With the lights on the values ranged from about 60 to 940 with a value of 60 being with my hand only about 150mm (6inches) away. Với đèn vào các giá trị trải dài từ khoảng 60-940 với giá trị là 60 được với bàn tay của tôi chỉ có khoảng 150mm (6inches) đi.Considering the max possible resolution with a 10bit ADC is 0 to 1023, I thought 60-960 with the lights on was a very good result. Xem xét độ phân giải tối đa có thể với một ADC 10bit là 0-1.023, tôi nghĩ 60-960 với đèn trên là kết quả rất tốt. After a comment about using sleeves I repeated these test with heatshrink sleeves on the LEDs and phototransistors.Sau khi một bình luận về việc sử dụng tay áo tôi lặp đi lặp lại những thử nghiệm với heatshrink tay trên LED và phototransistors. The sleeves actually had a negative effect and reduced the range. Các tay áo thực sự có một tác động tiêu cực và giảm phạm vi. After I removed the sleeves I did not get the same reduction in range with the lights on.Sau khi tôi gỡ bỏ tay áo tôi đã không nhận được giảm tương tự trong phạm vi với đèn sáng. I don't know if it is because during the first test it was daylight outside and the curtains didn't block it all or if it was the way I held the sensor but the second set of test gave an almost identical range of approximately 300mm (12 inches) reguardless of the lights being on or off. Tôi không biết nếu đó là vì trong quá trình thử nghiệm đầu tiên nó đã được ánh sáng ban ngày ở bên ngoài và rèm cửa đã không ngăn chặn tất cả hoặc nếu nó là cách tôi đã tổ chức các cảm biến nhưng tập thứ hai của thử nghiệm đã cung cấp một phạm vi gần như giống hệt nhau khoảng 300mm (12 inch) reguardless của đèn được bật hoặc tắt. I'll have to try again tomorrow when it is daylight again. Tôi sẽ phải thử lại vào ngày mai khi nó được ánh sáng ban ngày nữa. It seems my initial test was at fault, maybe the way I held the sensor? Có vẻ như thử nghiệm ban đầu của tôi là do lỗi, có lẽ cách tôi đã tổ chức bộ cảm biến? This is the single version of the sensor and will cost about half. Đây là phiên bản duy nhất của cảm biến và sẽ có giá khoảng một nửa. In the photo you can see the current limiting resistor for the LED. Trong hình ảnh này, bạn có thể nhìn thấy điện trở hạn chế hiện hành cho các đèn LED. Ignore the value as I had different requirements for Junior. Bỏ qua các giá trị như tôi đã yêu cầu khác nhau cho Junior. Use the values shown in the schematic. Sử dụng các giá trị được hiển thị trong sơ đồ. I've joined the positives together so there is only three wires going back to the mainboard. Tôi đã tham gia tích cực với nhau như vậy chỉ có ba dây đi lại cho các mainboard. Note that the phototransistor is slightly in front of the LED to prevent stray light from the LED being detected. Lưu ý rằng phototransistor là hơi ở phía trước của đèn LED để tránh ánh sáng đi lạc từ các LED bị phát hiện. Once again I've used hotglue and heatshrink to make it solid and well insulated. Một lần nữa tôi đã sử dụng hotglue và heatshrink để làm cho nó rắn và cách nhiệt tốt. This is the schematic for the single version. Đây là schematic cho phiên bản duy nhất. Click on it and the photos for larger images. Nhấp vào đó và hình ảnh cho hình ảnh lớn hơn. Because this sensor only has a single phototransistor it isn't quite as sensitive. Bởi vì cảm biến này chỉ có một đơn phototransistor nó không phải là khá là nhạy cảm. To compensate I've increased the current to the LED to almost 50mA which is the maximum continuous current allowed. Để bù lại tôi đã làm tăng sự hiện hành cho đến gần như đèn LED 50mA là tối đa hiện hành liên tục được cho phép. Because the LED is pulsed on and off this is quite safe and could have been increased to 100mA. Bởi vì LED là xung và tắt này là khá an toàn và có thể đã được tăng lên đến 100mA. The problem with pushing a LED to its limits when controlled by a proccesor is that if a fault occurs in the software then the LED could be destroyed. Vấn đề với đẩy một đèn LED để giới hạn của nó khi điều khiển bởi một proccesor là nếu xảy ra lỗi trong phần mềm thì LED có thể được tiêu huỷ. When tested, The readings from the ADC of the picaxe ranged from about 100 - 910 reguardless of background lighting. Khi thử nghiệm, Các bài đọc từ ADC của picaxe các ranged từ khoảng 100-910 reguardless của ánh sáng nền. Despite the slightly reduced resolution due to a single phototransistor the range was about 400mm (16inches).Mặc dù có độ phân giải giảm dần do một đơn phototransistor phạm vi được khoảng 400mm (16inches). This increased range was due to the increased power to the LED. Điều này đã được tăng lên nhiều do sự gia tăng sức mạnh cho LED. Make certain your LED and phototransister are parallel to each other for good range. Làm cho một số LED và phototransister của bạn là song song với nhau cho dải tốt. It was asked how wide is the detection area. Nó được hỏi làm thế nào rộng là khu vực phát hiện. Using my hand as the object at a distance of aproximately 300mm (12 inches) from the single sensor the detection area was about 150mm (6 inches) wide. Sử dụng bàn tay của tôi như là đối tượng ở khoảng cách khoảng 300mm (12 inch) từ các bộ cảm biến duy nhất khu vực phát hiện được khoảng 150mm (6 inch) rộng. The double sensor can detect a wider area if the phototransistors are spread out at different angles. Các cảm biến kép có thể phát hiện một khu vực rộng lớn hơn nếu phototransistors được trải ra ở góc độ khác nhau. Using my hand sideon to the single sensor the detection area was only about 60-70mm (2-3 inches). Sử dụng sideon tay của tôi vào bộ cảm biến duy nhất trong khu vực đã được phát hiện chỉ có khoảng 60-70mm (2-3 inch). This is reasonably narrow due to the lenses in the LEDs and the phototransistors. Điều này là hợp lý thu hẹp do các ống kính trong LED và phototransistors. It should be noted that this is not a linear sensor because the intensity of light from the LEDs is 1 divided by distance squared. Cần lưu ý rằng điều này không phải là một cảm biến tuyến tính vì cường độ ánh sáng của đèn LED là 1 chia cho bình phương khoảng cách. In other words, when the object is twice the distance away, the IR from the LEDs is 1/4. Nói cách khác, khi đối tượng là hai lần khoảng cách xa, các IR từ LED là 1 / 4. As a result, the closer the object, the better the resolution. Kết quả là, các đối tượng gần hơn, càng có độ phân giải. This would be a useful sensor to fill in for the dead zone of other IR sensors such as the SHARP GP2D12. Đây sẽ là một cảm biến hữu ích để điền vào cho các khu chết của cảm biến hồng ngoại khác như GP2D12 SHARP. To prevent interferance, one should be disabled when using the other. Để ngăn chặn sự can thiệp, một trong những nên được vô hiệu hóa khi sử dụng khác. As mentioned at the start, I've also experimented with using two of these sensors for a simple object tracker inspired by Mintvelt's "four eyes". Như đã đề cập lúc đầu, tôi cũng đã thử nghiệm bằng cách sử dụng hai trong số các cảm biến cho một đối tượng đơn giản tracker lấy cảm hứng từ Mintvelt của "bốn mắt". This version can't tell the size or distance of an object but can track an object well enough for a robot to recognise a moving object and give chase. Phiên bản này không thể nói kích thước hoặc khoảng cách của một vật thể, nhưng có thể theo dõi một đối tượng cũng đủ cho một robot để nhận ra một vật thể chuyển động và cho đuổi theo. Wish I still had a cat, imagine a robot with a waterpistol chasing a cat around the house : Tôi vẫn muốn có một con mèo, tưởng tượng một robot với một waterpistol đuổi một con mèo xung quanh nhà: I've attached the code used in the video as well as an improved version (V1.7) that eliminated the servo jitter. Tôi đã kèm theo mã được sử dụng trong đoạn video cũng như một phiên bản cải tiến (v1.7) mà loại bỏ các jitter servo. Good luck and enjoy :) Chúc may mắn và tận hưởng:) Sunday 4-1-2009 Chủ Nhật 01 Tháng 4 năm 2009 This is the latest version of my object tracker as used in SplatBot . Đây là phiên bản mới nhất của các đối tượng theo dõi của tôi là được sử dụng trong SplatBot. I've used 20 IR leds to increase the range. Tôi đã sử dụng 20 led hồng ngoại để tăng phạm vi. They are limited to 50mA at the moment so that they can't be damaged by faulty code. Họ được giới hạn 50mA vào lúc này để họ không thể bị hư hại bởi mã bị lỗi. If I was to push them to their limit then the range could be increased further but they could then be damaged by something like an interupt routine occuring when the LEDs are on. Nếu tôi để đẩy chúng đến giới hạn của họ sau đó phạm vi có thể được tăng thêm, nhưng sau đó họ có thể bị hư hỏng bởi một cái gì đó như một thói quen ngắt xảy ra khi đèn LED có trên. This is the schematic. Đây là schematic. [...]... frequency of the light itself that is modulated Cảm biến của tôi, như FritzLDR và tôi đoán cảm biến sắc nét từ những gì tôi đã nhìn thấy các sơ đồ khối của tất cả các hoạt động bằng cách đập các IR và tắt, Điều này là cần thiết để loại trừ các bài đọc sai do IR nền từ ánh sáng trong nhà và ánh sáng ban ngày Nó không phải là tần số của ánh sáng chính là điều biến I've now updated the tip/walkthrough to... Đăng nhập hoặc đăng ký để gửi ý kiến By ViTek @ Sun, 2008-12-07 20:05 Bởi Vitek @ Sun, 2008-12-07 20:05 What if you turn the sensor Bạn phải làm gì nếu bật bộ cảm biến What if you turn the sensor pairs inwards? Bạn phải làm gì nếu bật bộ cảm biến vào bên trong cặp? /\ Inwards like that / \ Vào bên trong như • Login or register to post comments Đăng nhập hoặc đăng ký để gửi ý kiến By dikos @ Wed, 2008-11-26... 2008-12-07 20:20 Bởi mieczotronix @ Sun, 2008-12-07 20:20 but these IR sensors are not good nhưng những cảm biến hồng ngoại không được tốt these IR sensors are no good for linear range measurements as they output binary signal (logical 1s and 0s), rather than analog, continuously voltages các cảm biến hồng ngoại không tốt cho các phép đo phạm vi tuyến tính như chúng tín hiệu điện áp đầu ra nhị phân... Mintvelt của ý tưởng sử dụng các bộ cảm biến là tốt nhất If you use the pwmout command to generate a 38KHz pulse to the LED via a transistor then because internal circuitry is automatically generating the pulse you can monitor the input Nếu bạn sử dụng lệnh pwmout để tạo ra một xung 38KHz với đèn LED thông qua một bóng bán dẫn sau đó bởi vì nội mạch được tự động tạo ra các xung bạn có thể theo dõi... deserved credit for the inspiration Thật sự nó không giống như theo dõi của bạn nhưng tôi cảm thấy bạn xứng đáng tín dụng đối với các cảm hứng It can't determine the size or distance of an object but set it up with a waterpistol and the cat's in for a nasty suprise :D Nó không thể xác định kích thước hoặc khoảng cách của một đối tượng, nhưng thiết lập nó với một waterpistol và mèo ở cho một bất ngờ khó... need to be aligned optically Biểu đồ này được phóng đại, góc hẹp bởi vì các bộ cảm biến có ống kính moulded in Nhược điểm ở đây là các LED và phototransistor cần phải được liên kết quang học In my code for the IR object tracking I had to calibrate the sensors Trong mã của tôi cho IR đối tượng theo dõi tôi đã hiệu chỉnh các bộ cảm ứng I found at least part of the reason for this was that with one of the... of alignment Tôi tìm thấy ít nhất một phần lý do của việc này là với một trong những bộ cảm ứng, lớp keo nóng đặt với phototransistor / LED noticably out of alignment Correcting this drastically reduced the problem of getting both sensors to respond equally Điều chỉnh này giảm mạnh các vấn đề của cả hai bộ cảm biến nhận được phản ứng bằng nhau Other factors such as different amounts of transistor gain... tracking and so I can better shield them from ambiant IR Mạch này làm việc tốt và tôi chắc chắn có được một phạm vi nhiều hơn nhưng tôi sẽ phải loại bỏ các bộ cảm ứng từ hội đồng quản trị và gắn kết chúng một cách riêng biệt để tôi có thể điều chỉnh khoảng cách của họ tương đối với nhau để tối ưu hoá theo dõi và vì vậy tôi có thể che chắn tốt hơn chúng từ IR ambiant This is a work in progress Đây là một công... 2008-12-04 00:35 I made a small PCB in Eagle Tôi đã thực hiện một PCB nhỏ trong Eagle I made a small PCB in Eagle and fabricated it using (laser printer+iron) Tôi đã thực hiện một PCB nhỏ ở Eagle và chế tạo nó bằng cách sử dụng máy in laser (+ sắt) Now it's more handy Bây giờ nó thêm tiện The gap in the middle free of tracks is meant to aid with fixing the board to a servo Khoảng trống ở giữa Việt của bài... of the picaxe IR sensor Tôi đã nhìn vàospecs của cảm biến hồng ngoại picaxe The one that is used to receive remote control signals Một trong đó được sử dụng để nhận tín hiệu điều khiển từ xa This device has a build in amplifier, bandpass and modulator and is very sensitive Thiết bị này có xây dựng trong khuếch đại, bandpass và modulator và rất nhạy cảm I built a test setup on a breadboard and measured . tracker! Bây giờ với video của cảm biến đang được sử dụng như một Mintvelt cảm hứng theo dõi đối tượng! This sensor is a short range obstacle detector with no dead zone. Cảm biến này là một loạt máy. đầu của tôi là do lỗi, có lẽ cách tôi đã tổ chức bộ cảm biến? This is the single version of the sensor and will cost about half. Đây là phiên bản duy nhất của cảm biến và sẽ có giá khoảng một. dead zone of other IR sensors such as the SHARP GP2D12. Đây sẽ là một cảm biến hữu ích để điền vào cho các khu chết của cảm biến hồng ngoại khác như GP2D12 SHARP. To prevent interferance, one should