MEMS Cvičenie 8 - História úprav

Balogh: /* Zadanie pre ultrazvukový snímač */

2022-04-26T14:41:10Z

Zadanie pre ultrazvukový snímač

← Staršia verzia		Verzia z 14:41, 26. apríl 2022
Riadok 7:		Riadok 7:
	# Prepočítajte zmeranú dobu odozvy na vzdialenosť v cm (výpočet)		# Prepočítajte zmeranú dobu odozvy na vzdialenosť v cm (výpočet)
	# Pridajte kompenzáciu na vplyv teploty (výpočet)		# Pridajte kompenzáciu na vplyv teploty (výpočet)
	# '''Zmerajte prevodovú charakteristiku snímača''' s kompenzáciou a bez kompenzácie (tabuľka + grafická závislosť zmeranej vzdialenosti od skutočnej)		# '''Zmerajte prevodovú charakteristiku snímača''' s kompenzáciou a bez kompenzácie (tabuľka + grafická závislosť zmeranej vzdialenosti od skutočnej) - [http://senzor.robotika.sk/mems/charakteristikaUZ01.png príklad]
	# Zmerajte '''kritický uhol''' pre vzdialenosť 50, 100 a 150 cm.		# Zmerajte '''kritický uhol''' pre vzdialenosť 50, 100 a 150 cm.
	# Zmerajte '''vyžarovaciu charakteristiku''' senzora		# Zmerajte '''vyžarovaciu charakteristiku''' senzora - [http://senzor.robotika.sk/mems/charakteristikaUZ02.png príklad]
	# Zmerajte minimálnu veľkosť detekovanej prekážky		# Zmerajte minimálnu veľkosť detekovanej prekážky
	# Určte minimálnu a maximálnu detekovanú vzdialenosť		# Určte minimálnu a maximálnu detekovanú vzdialenosť
	# Nájdete objekt neviditeľný pre tento senzor?		# Nájdete objekt neviditeľný pre tento senzor?






	= Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti =		= Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti =

Balogh: /* Vyžarovacia charakteristika */

2022-04-19T19:15:06Z

Vyžarovacia charakteristika

← Staršia verzia		Verzia z 19:15, 19. apríl 2022
Riadok 317:		Riadok 317:
	Vyžarovaciu charakteristiku meriame tak, že zboku, kolmo na os senzora, pomaly zasúvame dostatočne veľkú prekážku. Akonáhle ju senzor začne detekovať, zapíšeme si vzdialenosť od kolmice a takto získané údaje vykreslíme do grafu.		Vyžarovaciu charakteristiku meriame tak, že zboku, kolmo na os senzora, pomaly zasúvame dostatočne veľkú prekážku. Akonáhle ju senzor začne detekovať, zapíšeme si vzdialenosť od kolmice a takto získané údaje vykreslíme do grafu.

			[[Súbor:UZ-MeranieVyzarovacejCharakteristiky.png\|center]]

	Potrebujete pravítko, alebo uhlomer?		Potrebujete pravítko, alebo uhlomer?

Balogh: /* Kritický uhol */

2022-04-19T19:14:45Z

Kritický uhol

← Staršia verzia		Verzia z 19:14, 19. apríl 2022
Riadok 308:		Riadok 308:
	=== Kritický uhol ===		=== Kritický uhol ===

	Kritický uhol je taký uhol, pod ktorým dopadá ultrazvuková vlna na prekážku, kedy sa väčšina odrazí smerom od senzora a ten potom nezaregistruje žiaden odraz. Meranie kritického uhla robíme podložkou, ktorú otáčame dovtedy, kým nameraná vzdialenosť zodpovedá skutočnej. Po prudkej zmene detekovanej vzdialenosti zapíšeme hodnotu kritického uhla v danej vzdialenosti.		Kritický uhol je taký uhol, pod ktorým dopadá ultrazvuková vlna na prekážku, kedy sa väčšina odrazí smerom od senzora a ten potom nezaregistruje žiaden odraz. Meranie kritického uhla robíme podložkou, ktorú otáčame dovtedy, kým nameraná vzdialenosť zodpovedá skutočnej. Po prudkej zmene detekovanej vzdialenosti zapíšeme hodnotu kritického uhla v danej vzdialenosti.


			[[Súbor:UZ-MeranieKritickehoUhla.png\|center]]

	=== Vyžarovacia charakteristika ===		=== Vyžarovacia charakteristika ===

Balogh: /* Teplota vzduchu */

2022-04-19T18:37:40Z

Teplota vzduchu

← Staršia verzia		Verzia z 18:37, 19. apríl 2022
Riadok 302:		Riadok 302:

	[[Súbor:UltrasonicAmbiguities.png]]<BR>		[[Súbor:UltrasonicAmbiguities.png]]<BR>
	<I>Neistoty pri detekcii objektov ultrazvukovým senzorom. Zdroj:		<I>Neistoty pri detekcii objektov ultrazvukovým senzorom. <BR>Zdroj:
	Tareen, Shaharyar Ahmed Khan. (2016). ~~<A HREF="~~https://www.researchgate.net/publication/318216130_Design_Development_of_THE_ROBUST_-_An_Autonomous_Mobile_Robot">Design & Development of THE ROBUST – An Autonomous Mobile Robot.~~</A>~~ Journal of Space Technology. 6. 14-23. </I>		Tareen, Shaharyar Ahmed Khan. (2016). [https://www.researchgate.net/publication/318216130_Design_Development_of_THE_ROBUST_-_An_Autonomous_Mobile_Robot Design & Development of THE ROBUST – An Autonomous Mobile Robot]. Journal of Space Technology. 6. 14-23. </I>
	</center>		</center>


	=== Kritický uhol ===		=== Kritický uhol ===

Balogh: /* Zdroje chýb merania */

2022-04-19T18:36:16Z

Zdroje chýb merania

← Staršia verzia		Verzia z 18:36, 19. apríl 2022
Riadok 297:		Riadok 297:
	V rozsahu teplôt 0 až 70 °C je korekcia na teplotu veľmi dôležitá, chyba dosahuje veľksoť až 11-12 percent. Vhodnú kompenzačnú funkciu môžete implementovať		V rozsahu teplôt 0 až 70 °C je korekcia na teplotu veľmi dôležitá, chyba dosahuje veľksoť až 11-12 percent. Vhodnú kompenzačnú funkciu môžete implementovať
	priamo do programu, alebo kompenzáciu dopočítate dodatočne pri spracovaní nameraných dát.		priamo do programu, alebo kompenzáciu dopočítate dodatočne pri spracovaní nameraných dát.


			<center>

			[[Súbor:UltrasonicAmbiguities.png]]<BR>
			<I>Neistoty pri detekcii objektov ultrazvukovým senzorom. Zdroj:
			Tareen, Shaharyar Ahmed Khan. (2016). <A HREF="https://www.researchgate.net/publication/318216130_Design_Development_of_THE_ROBUST_-_An_Autonomous_Mobile_Robot">Design & Development of THE ROBUST – An Autonomous Mobile Robot.</A> Journal of Space Technology. 6. 14-23. </I>
			</center>

Balogh: /* Zdroje chýb merania */

2022-04-19T18:21:32Z

Zdroje chýb merania

← Staršia verzia	Verzia z 18:21, 19. apríl 2022
Riadok 299:	Riadok 299:


		=== Kritický uhol ===

		Kritický uhol je taký uhol, pod ktorým dopadá ultrazvuková vlna na prekážku, kedy sa väčšina odrazí smerom od senzora a ten potom nezaregistruje žiaden odraz. Meranie kritického uhla robíme podložkou, ktorú otáčame dovtedy, kým nameraná vzdialenosť zodpovedá skutočnej. Po prudkej zmene detekovanej vzdialenosti zapíšeme hodnotu kritického uhla v danej vzdialenosti.

		=== Vyžarovacia charakteristika ===

		Vyžarovaciu charakteristiku meriame tak, že zboku, kolmo na os senzora, pomaly zasúvame dostatočne veľkú prekážku. Akonáhle ju senzor začne detekovať, zapíšeme si vzdialenosť od kolmice a takto získané údaje vykreslíme do grafu.

Balogh: /* Zdroje chýb merania */

2022-04-19T18:17:26Z

Zdroje chýb merania

@@ Riadok 257: / Riadok 257: @@
 Pre praktické účely sa často vplyv vlhkosti zanedbáva a používa sa len zjednodušený korekčný vzťah:<BR>
 <math>
   (2)  \qquad  c = c_0 + 0,6 \vartheta [m/s]
 </math>
 V rozsahu teplôt 0 až 70 °C je korekcia na teplotu veľmi dôležitá, chyba dosahuje veľksoť až 11-12 percent. Vhodnú kompenzačnú funkciu môžete implementovať

Balogh: /* Zdroje chýb merania */

2022-04-19T18:13:22Z

Zdroje chýb merania

← Staršia verzia		Verzia z 18:13, 19. apríl 2022
Riadok 276:		Riadok 276:

	[[Súbor:logoTinkerCAD.png\|left]] Ak nemôžete prísť na cvičenie do laboratória, aspoň čiastočne si ho môžete nahradiť [https://www.tinkercad.com/things/bYVr5DA8INW-surprising-habbi-hillar/editel?sharecode=uPk_QW3dja21IZHMeHPWhxlis9iPn6_LneXe8XYy23I simulátorom TinkerCAD].		[[Súbor:logoTinkerCAD.png\|left]] Ak nemôžete prísť na cvičenie do laboratória, aspoň čiastočne si ho môžete nahradiť [https://www.tinkercad.com/things/bYVr5DA8INW-surprising-habbi-hillar/editel?sharecode=uPk_QW3dja21IZHMeHPWhxlis9iPn6_LneXe8XYy23I simulátorom TinkerCAD].



			<BR>
			<BR>
			<BR>
			<BR>
			<BR>
			<BR>

Balogh: /* Program na meranie a zobrazovanie na LCD displej */

2022-04-19T18:12:33Z

Program na meranie a zobrazovanie na LCD displej

← Staršia verzia		Verzia z 18:12, 19. apríl 2022
Riadok 164:		Riadok 164:
	// LiquidCrystal(RS, RW, EN, D4, D5, D6, D7)		// LiquidCrystal(RS, RW, EN, D4, D5, D6, D7)
	LiquidCrystal lcd( 3, 2, 1, 4, 5, 6, 7);		LiquidCrystal lcd( 3, 2, 1, 4, 5, 6, 7);
	int pingPin = 8;		int pingPin = 11;

	const int trigPin = 11;		const int trigPin = 11;
Riadok 229:		Riadok 229:

	</source>		</source>




	== Zapojenie ==		== Zapojenie ==

Balogh: /* Ultrasonic sensor for distance measurement */

2022-04-19T18:06:46Z

Ultrasonic sensor for distance measurement

← Staršia verzia		Verzia z 18:06, 19. apríl 2022
Riadok 19:		Riadok 19:


	= ~~Ultrasonic sensor for distance measurement~~ =		= Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti =

	[[Obrázok:SensorPING.jpg\|right\|200px]]		[[Obrázok:SensorPING.jpg\|right\|200px]]
Riadok 104:		Riadok 104:


	=== pulseIn() ===		=== Funkcia pulseIn() ===

	'''~~Description~~'''		'''Opis'''

	~~Reads a pulse~~ (~~either~~ HIGH or LOW) ~~on a pin~~. ~~For example, if~~ value is HIGH, pulseIn() ~~waits for~~		Načíta dĺžku impulzu (buď HIGH alebo LOW) na danom pine. Ak napríklad hodnota 'value; je HIGH, funkcia 'pulseIn()' počká, kým sa log. úroveň na danom pine zmení na HIGH a začne počítať (merať čas). Potom čaká, kým sa hodnota zmení na úroveň LOW a zastaví počítanie. Funkcia vráti dĺžku impulzu v mikrosekundách. Keďže funkcia je blokujúca, má aj tretí parameter 'timeout' - po jeho vypršaní fukcia skončí a vráti 0.
	~~the pin to go~~ HIGH, ~~starts timing, then waits for the pin to go~~ LOW ~~and stops timing~~. ~~Returns~~
	~~the length of the pulse in microseconds~~. ~~Gives up and returns~~ 0 ~~if no pulse starts within a specified time out~~.

	~~The timing of this function has been determined empirically and will probably show errors in longer pulses~~.		Časovanie tejto funkcie autori odvodili metódou pokus-omyl (teda empiricky) a preto pre dlhšie impulzy vykazuje nepresnosti. Funkcia dokáže pracovať s impulzmi od 10 mikrosekúnd až po 3 min.
	~~Works on pulses from~~ 10 ~~microseconds to~~ 3 ~~minutes in length~~.

	'''Syntax'''		'''Syntax'''
Riadok 120:		Riadok 117:
	pulseIn(pin, value, timeout)		pulseIn(pin, value, timeout)

	'''~~Parameters~~'''		'''Parametre'''

	pin: ~~the number of the pin on which you want to read the pulse~~. (int)		pin: číslo pinu, na ktorom chceme merať impulz. (int)

	value: ~~type of pulse to read: either~~ HIGH or LOW. (int)		value: aký impulz chceme merať HIGH alebo LOW. (int)

	timeout (~~optional~~): ~~the number of microseconds to wait for the pulse to start~~; default ~~is one second~~ (unsigned long)		timeout (nepovinný): koľko mikrosekúnd čakať na začiatok impulzu; default hodnota je 1 sekunda (unsigned long)

			'''Návratová hodnota'''

			dĺžka impulzu v mikrosekundách, alebo 0 ak impulz nezačal do daného timeoutu (unsigned long)

	~~'''Returns'''~~

	~~the length of the pulse (in microseconds) or 0 if no pulse started before the timeout (unsigned long)~~


	=== Program na meranie a zobrazovanie na LCD displej ===		=== Program na meranie a zobrazovanie na LCD displej ===

	~~<span class="mw-customtoggle~~-~~P2016" style="background:#e0e8ff">~~(~~kliknutím rozbaliť / zbaliť~~)~~</span>~~
	~~<div id="mw-customcollapsible-P2016" class="mw-collapsible mw-collapsed">~~		Nasledovný program vyšle echo, zmeria čas za ktorý sa vráti a vypíše ho na displej v mikrosekundách. Na meranie môžete použiť priamo tento program, hodnoty v mikrosekundách si zapisujte a výpočty spravte dodatočne.

			Nezabudnite nastaviť hodnotu premennej `pingPin` na ten pin, kam skutočne senzor pripojíte.

			Poznámka: tento program možno po odkomentovaní niektorých častí použiť aj na meranie so senzorom HCSR-04 (lacnejší klon, ktorý však využíva dva oddelené piny na štart a meranie).


	<source lang="c">		<source lang="c">
Riadok 226:		Riadok 230:
	</source>		</source>

	~~</DIV> <!-- rozbalovacia / zbalovacia cast -->~~

	~~== Connection ==~~


	~~Interfacing to the microcontrollers is a snap~~: ~~a single~~ (~~shared~~) I/~~O pin is use to trigger the Ping sensor and "listen" for the echo return pulse~~. ~~An onboard three-pin header allows the PING))) to be plugged into a solderless breadboard (on an Acrob~~, ~~for example)~~, ~~and to be connected to its host through a standard three-pin servo extension cable~~.		== Zapojenie ==

			Pripojenie senzora k mikroprocesoru je ve+lmi jednoduché: základom je pripojiť správne napájanie (+5V) na vstup Vcc, a zem na GND. Potom už ostane len pripojiť Start/Echo spoločný vstup/výstup na niektorý z pinov procesora.
			Podľa skutočného zapojenia je potom potrebná aj príslušná zmena v ovládacom programe. Na meranie je zrejme najvhodnejšie zapichnúť senzor na okraj univerzálnej prepojovacej doštičky, ale ak chcete, dá sa využiť aj prepojovací ohybný káblik zapojený priamo do konektora na hornom okraji [[Acrob technical description\|Acrob dosky]].

	[[Obrázok:SensorPingConnection.png\|center\|600px]]		[[Obrázok:SensorPingConnection.png\|center\|600px]]