MEMS Linearizácia prevodovej charakteristiky - História úprav

Balogh na 17:41, 1. marec 2025

2025-03-01T17:41:53Z

← Staršia verzia		Verzia z 17:41, 1. marec 2025
Riadok 21:		Riadok 21:


	<~~source~~ lang="cpp">		<syntaxhighlight lang="cpp">
	#include <avr/pgmspace.h>		#include <avr/pgmspace.h>

Riadok 27:		Riadok 27:

	return( table[adcValue] );		return( table[adcValue] );
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>

	Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM		Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM
Riadok 33:		Riadok 33:
	=== 2. Po častiach lineárna náhrada ===		=== 2. Po častiach lineárna náhrada ===

	<~~source~~ lang="cpp">		<syntaxhighlight lang="cpp">
	/* segment 1 */		/* segment 1 */
	if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1)		if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1)
Riadok 43:		Riadok 43:

	return(y)		return(y)
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>

	Dá sa použiť aj funkcia map v Arduine - https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/		Dá sa použiť aj funkcia map v Arduine - https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/
Riadok 49:		Riadok 49:
	=== 3. Aproximácia funkcie ===		=== 3. Aproximácia funkcie ===

	<~~source~~ lang="cpp">		<syntaxhighlight lang="cpp">
	y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0;		y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0;
	return(y);		return(y);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>

Balogh: /* Ako si v Processingu vyberiem font? */

2025-03-01T17:27:27Z

Ako si v Processingu vyberiem font?

← Staršia verzia		Verzia z 17:27, 1. marec 2025
Riadok 182:		Riadok 182:
	podadresár 'data' a v ňom potrebné bitmapy pre váš program.		podadresár 'data' a v ňom potrebné bitmapy pre váš program.

			Ak by vám to nešlo s odporúčaným a predinštalovaným fontom v labáku, môžete skúsiť tieto:
			* [https://torinak.com/font/7-segment 7-Segment],
			* [https://www.keshikan.net/fonts-e.html DSEG], alebo
			* [https://fontstruct.com/gallery/tag/10439/7%20Segment niektorý z týchto].

	== Úlohy ==		== Úlohy ==

Balogh: /* Prijímač - Processing */

2025-03-01T17:15:25Z

Prijímač - Processing

← Staršia verzia		Verzia z 17:15, 1. marec 2025
Riadok 96:		Riadok 96:
	V prostredí processing preložte a spustite nasledovný program		V prostredí processing preložte a spustite nasledovný program

	<~~source~~ lang="c">		<syntaxhighlight lang="c">
	import processing.serial.*;		import processing.serial.*;

Riadok 111:		Riadok 111:
	// Setup the display window		// Setup the display window
	size(480, 180); // Size of the window		size(480, 180); // Size of the window
			// Uncomment the following two lines to see the available fonts
			// String[] fontList = PFont.list();
			// printArray(fontList);
	Segment = createFont("Segment7", 150); // Assign fonts and size		Segment = createFont("Segment7", 150); // Assign fonts and size
	Units = createFont("Arial", 40);		Units = createFont("Arial", 40);
Riadok 147:		Riadok 150:
	}		}

	</~~source~~>		</syntaxhighlight>


Riadok 156:		Riadok 159:
	Ak chceme aj nejaký grafický výstup, tak použijeme buď G4P knižnicu, alebo knižnicu Meter pre Processing. Pekný príklad je napr. tu:		Ak chceme aj nejaký grafický výstup, tak použijeme buď G4P knižnicu, alebo knižnicu Meter pre Processing. Pekný príklad je napr. tu:
	https://deepbluembedded.com/esp32-temperature-sensor-lm35-interfacing-arduino/		https://deepbluembedded.com/esp32-temperature-sensor-lm35-interfacing-arduino/



	=== Pomôcky ===		=== Pomôcky ===

Balogh na 11:07, 1. marec 2025

2025-03-01T11:07:00Z

← Staršia verzia		Verzia z 11:07, 1. marec 2025
Riadok 180:		Riadok 180:
	Napokon treba v menu Processing zvoliť Tools -> Create Font. Tým sa vytvorí v priečinku so zdrojákom vášho programu		Napokon treba v menu Processing zvoliť Tools -> Create Font. Tým sa vytvorí v priečinku so zdrojákom vášho programu
	podadresár 'data' a v ňom potrebné bitmapy pre váš program.		podadresár 'data' a v ňom potrebné bitmapy pre váš program.






	~~== Úlohy ==~~

	~~'''Úlohy, ktoré treba odovzdať:'''~~

	* 1. cvičenie: reálna alebo nasimulovaná charakteristika snímača
	* '''2. cvičenie: screenshot alebo video z prenosu dát do PC'''
	* 3. cvičenie: linearizovaná reálna alebo simulovaná charakteristika

	~~Hodnotenie: 3 body~~

	~~Deadline: <FONT COlor="red">'''8. 3. 2022 '''</font>~~

Balogh: /* Potenciometrické snímače */

2025-03-01T11:05:58Z

Potenciometrické snímače

@@ Riadok 10: / Riadok 10: @@
 # Zobrazte aktuálnu hodnotu vo vlastnom programe cez Processing.
-[[Súbor:MEMS02-SchemaZapojenia21.png|300px|thumb|center|Schéma zapojenia]]
+Použite program na meranie z minulého cvičenia a pripojte aj 7-segmentový displej na lokálne zobrazenie meranej veličiny.
 == Linearizácia prevodovej charakteristiky ==

Balogh na 11:02, 1. marec 2025

2025-03-01T11:02:56Z

Zobraziť rozdiely

Balogh na 10:59, 1. marec 2025

2025-03-01T10:59:00Z

Zobraziť rozdiely

Balogh: /* Linearizácia prevodovej charakteristiky */

2025-02-23T17:01:06Z

Linearizácia prevodovej charakteristiky

← Staršia verzia		Verzia z 17:01, 23. február 2025
Riadok 136:		Riadok 136:



			Mohlo by sa hodiť:
	* http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html		* http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html

Riadok 143:		Riadok 145:
	* https://www.gnu.org/software/gsl/manual/html_node/Example-programs-for-Nonlinear-Least_002dSquares-Fitting.html		* https://www.gnu.org/software/gsl/manual/html_node/Example-programs-for-Nonlinear-Least_002dSquares-Fitting.html
	* https://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/One_002ddimensional-Interpolation.html#One_002ddimensional-Interpolation		* https://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/One_002ddimensional-Interpolation.html#One_002ddimensional-Interpolation





	== Úlohy ==		== Úlohy ==

Balogh: Vytvorená stránka „Na tomto cvičení je cieľom pripojiť odporový senzor k Arduinu a vylepšiť jeho prevodovú charakteristiku vybranou metódou a zlinearizovanú hodnotu zobraziť na nejakom miestnom displeji (LED, LCD a pod.) prípadne ju odoslať po sériovej linke do PC, kde ju takisto zobrazíme vo vlastnom programe. == Potenciometrické snímače == # Na základe zmeranej prevodovej charakteristiky odporového senzora polohy z predošlého cvičenia navrhnite vhodný sp…“

2025-02-23T16:45:40Z

Vytvorená stránka „Na tomto cvičení je cieľom pripojiť odporový senzor k Arduinu a vylepšiť jeho prevodovú charakteristiku vybranou metódou a zlinearizovanú hodnotu zobraziť na nejakom miestnom displeji (LED, LCD a pod.) prípadne ju odoslať po sériovej linke do PC, kde ju takisto zobrazíme vo vlastnom programe. == Potenciometrické snímače == # Na základe zmeranej prevodovej charakteristiky odporového senzora polohy z predošlého cvičenia navrhnite vhodný sp…“

Nová stránka

Na tomto cvičení je cieľom pripojiť odporový senzor k Arduinu a vylepšiť jeho prevodovú charakteristiku vybranou metódou a zlinearizovanú hodnotu zobraziť
na nejakom miestnom displeji (LED, LCD a pod.) prípadne ju odoslať po sériovej linke do PC, kde ju takisto zobrazíme vo vlastnom programe.

== Potenciometrické snímače ==

# Na základe zmeranej prevodovej charakteristiky odporového senzora polohy z predošlého cvičenia navrhnite vhodný spôsob linearizácie.
# Linearizačnú metódu naprogramujte a znova zmerajte charakteristiky celého takéhoto meracieho člena.
# Doložte úspešnosť porovnaním metrologických parametrov.
# Zobrazte aktuálnu hodnotu vo vlastnom programe cez Processing.

[[Súbor:MEMS02-SchemaZapojenia21.png|300px|thumb|center|Schéma zapojenia]]



<source lang="cpp">
#define mySensor 0 // 0: potenciometer
// 3: senzor sily
// 5: senzor ohybu

int adcValue;
float outputValue;

void setup()
{ // monitor sa otvara dole vpravo
Serial.begin(9600); // typicke rychlosti su 9600 alebo 115200
}

void loop()
{
adcValue = analogRead(mySensor); // read ADC value

outputValue = adcValue;

Serial.println(outputValue); // prints value over serial

delay(100); // delay in milliseconds

}
</source>

Lepší kód na poloautomatické meranie

<source lang="cpp">

// Meranie na potenciometrickej doske v.2024
// Tlacitko je na A5 a zapiseme nim meranie
// Potenciometer je na A4 a da sa citat 0/1023
// pricom ak zmenim prepinacom charakteristiku, tak
// tym ze je to napatovy delic, funguje stale rovnako

unsigned long int sensorValue;
unsigned int counter;

void setup()
{
Serial.begin(115200);

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
pinMode(18, INPUT);
pinMode(19, INPUT);

Serial.println("*** MISA measurement (press Red PB to start): ***\n\n");
counter = 1;
}

void loop()
{
digitalWrite(13,HIGH); // Led ON = Ready
while ( digitalRead(19)== 1)
{/* wait here */}

digitalWrite(13,LOW); // Led OFF = Measuring...

/* odmeraj N hodnot a vypocitaj priemer */
sensorValue = 0;
for ( int i=1; i<=64; i++)
sensorValue += analogRead(A4);
sensorValue = sensorValue / 64;

Serial.print(counter++);
Serial.print(",");
Serial.println(sensorValue);

delay(500); // delay in between reads for stability

}

</source>

== Linearizácia prevodovej charakteristiky ==

=== 1. Look-up table ===

<source lang="cpp">
#include <avr/pgmspace.h>

const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...};

return( table[adcValue] );
</source>

Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM

=== 2. Po častiach lineárna náhrada ===

<source lang="cpp">
/* segment 1 */
if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1)
y = k1 * adcValue + q1;

/* segment 2 */
if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2)
y = k2 * adcValue + q2;

return(y)
</source>

Dá sa použiť aj funkcia map v Arduine - https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/

=== 3. Aproximácia funkcie ===

<source lang="cpp">
y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0;
return(y);
</source>

* http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html

* https://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/Polynomial-Interpolation.html
* http://octave.sourceforge.net/optim/function/leasqr.html
* http://octave.sourceforge.net/optim/function/expfit.html
* https://www.gnu.org/software/gsl/manual/html_node/Example-programs-for-Nonlinear-Least_002dSquares-Fitting.html
* https://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/One_002ddimensional-Interpolation.html#One_002ddimensional-Interpolation

== Úlohy ==

'''Úlohy, ktoré treba odovzdať:'''

* Graf 1: prevodové charakteristiky
* Chyby podľa EN 60 770
** Nepresnosť
** Meraná chyba
** Nelinearita
** Hysteréza
** Neopakovateľnosť
* Graf 2: chybové krivky (viď obr.)
* Program pre mikroprocesor na linearizáciu
* Porovnať namerané výsledky s predošlými

[[Súbor:Example2-1.png|500px]]



[[MEMS inteligentné senzory a aktuátory#Cvi.C4.8Denia|Návrat na zoznam cvičení...]]

[[Category:MEMS]]