Hvorfor bruke ultralydsensorer for hjelp til bildesign? (2)

Analyse av interferensfaktorer og tiltak iverksettes

En av de største ulempene med å bruke flere sensorer for å sende ultralydbølger parallelt er at interferensen er mer alvorlig, spesielt signalforstyrrelsen mellom sensorene. De viktigste faktorene som forårsaker interferens er som følger:

1) Installasjonsfeil av arduino ultralydsensorer : Generering av ultralydbølger er den mekaniske vibrasjonen av den piezoelektriske krystallen, og forbindelsen mellom sender- og mottakssensorene er lett å forårsake interferens; hvis sensoren og bakken er skråstilt eller installert for lavt, er mottakssensoren lett å motta Den reflekterte bølgen fra bakken trigger MCU-en til å avbryte.

2) Påvirkningen av ultralydsideloben: Etter at overføringsbølgen er over, er den første bølgen mottatt av mottakssensoren krysstalen gjennom bølgen, som er strålesideloben til den nære kilden eller direkte når den mottakende transduseren gjennom diffraksjon av den sendende transduseren forårsaket av enheten [3]. Derfor, når du installerer ultralydsensoren, bør avstanden mellom de to probene være større enn 3 cm.

3) Ultralyd gjenværende vibrasjonsinterferens: Sendersensoren sender ut 8 sett med ultralydbølger hver gang, hver med 5~8 bølgeformer. Når hindringen er relativt nær, kan det første settet med bølgeformer utløse MCU-avbruddet. I dette tilfellet er ikke ultralydbølgen som kan sendes ut når du går ut av avbruddet helt dempet. Når avbruddet slås på neste gang, vil MCU-avbruddet utløses umiddelbart, noe som resulterer i interferensdata.

4) Ultralydkryssinterferens: Flerkanalssensorer sender parallelt, de reflekterte ultralydbølgene mottatt av mottakssensoren sendes kanskje ikke ut av den tilsvarende sendersensoren, og signalene mellom sensorene er ikke synkronisert, slik at det er lett å forårsake at måletiden blir unøyaktig. Mye interferensdata som dukket opp i eksperimentet er forårsaket av denne grunnen.

For å skjerme ettervibrasjonen og kryssinterferensen til ultralydavstandssensorer , enkeltbrikkemikrodatamaskinen bruker lavnivåutløseravbruddsmodus, og ultralydoverføringen stoppes i avbruddstjenestesubrutinen. Etter at MCU utløser avbruddet, i løpet av perioden når mottakssensoren kan motta den reflekterte bølgen, har den blitt syklisk utført i avbruddstjenestesubrutinen, og venter på at den reflekterte ultralydbølgen skal dempe til den ikke kan gjenkjennes av systemet før avbruddet avsluttes.

Eksperimentell kalibrering

Blindsonen til avstandssystemet er 10 cm. Ettersom tiltakene for å unngå hindringer iverksettes når roboten er satt til å være 40~50 cm unna hindringen i programmet, vil ikke den blinde sonen til avstandssystemet påvirke hindringens unngåelse av roboten. Installer avstandssystemet på roboten, og bruk en plaststang med en radius på 1 cm for å bevege deg foran roboten for å oppdage følsomheten til avstandssystemet punkt for punkt. Deteksjonspunktet velges på en rett linje parallelt med ultralydsensoren, med senterlinjen til de to sensorene som senter, et punkt velges hver 5. cm til begge sider, og 4 punkter velges på hver side. Det kan ses av måleresultatene at målefeilen på venstre vei og midtveg er innenfor 2 %, og feilen på høyre vei er for stor. Denne forskjellen er relatert til installasjonsnøyaktigheten til sensoren. I tillegg kan ytelsen til sensoren også forårsake denne forskjellen. I tillegg oppnås den målte referanseverdien 40 ved visuell inspeksjon, og denne målefeilen vil også påvirke feilanalysen av måleresultatet.

I henhold til målemetoden ovenfor blir følsomheten til avstandssystemet oppdaget punkt for punkt, og måleområdet til ultrasonisk dybdesensor

kan fås. Fra måleområdet til den eksperimentelle kalibreringen oppdages ikke et lite område av avstandssystemet. Dette påvirkes hovedsakelig av strålevinkelen til sensoren. For mål som ikke er vinkelrett på senderstrålen, kan sensoren med stor strålevinkel oppnå sterkere ekko. Signal, og jo smalere strålevinkelen er, desto mer fordelaktig er det å redusere interferensen fra spredte bølger. Det er svært nødvendig å velge en sensor med en passende strålevinkel for omni-directional måling. De eksperimentelle resultatene viser at innenfor sikker avstand til roboten, kan avstandssystemet oppdage miljøforholdene foran den i alle retninger og nøyaktig, og måledataene vil ikke forstyrre robotens behov for å unngå hindringer.

4 Konklusjon

I denne artikkelen er det utformet et høyytelses robotavstandssystem, som bruker flere sensorer for å arbeide parallelt, noe som forbedrer sanntidsytelsen for avstandsavstand, og effektivt skjermer systeminterferens for å møte kravene til å unngå mobil robot. Hvis systemet er forbedret, kan det utformes som en bilryggingsradar for å forbedre sikkerhetsytelsen til bilen.

For å løse manglene i ultralydposisjonering og navigasjon, gir denne artikkelen en løsning for ultralydsensor-MB1004. Denne sensoren er en nærhetssensor med høy- og lavnivåalarmsignalutgang. Den målbare rekkevidden kan nå 213 cm, som er egnet for fotgjengerregistrering og parkering. Deteksjon etc. Når en fotgjenger kommer inn i deteksjonsområdet, vil MB1004 sende ut et alarmsignal fra lavt nivå til høyt nivå. Samtidig har den også funksjonen til å sende ut den spesifikke avstanden til målet, og sende ut avstandsdataene gjennom RS232. MB1004 er en svært rimelig ultralydsensor for menneskelig deteksjon. Den er også egnet for nærområdedeteksjon, fotgjengerdeteksjon, stands/kiosker, automatisk robotnavigasjon, autonom navigasjon, multisensorarrays, nærdeteksjon og andre felt.