Operácie

MEMS cvičenie 2: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Vytvorená stránka „1. Look-up table #include <avr/pgmspace.h> const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...}; Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM 2. Po častiach li...“)
 
 
(45 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 1: Riadok 1:
−
1. Look-up table
+
Poznamky 2020:  https://www.qsl.net/om3cph/sw/pot.html  https://electronics.stackexchange.com/questions/231522/improving-the-linearity-of-a-potentiometer-after-loading
 +
http://www.geofex.com/article_folders/potsecrets/potscret.htm
  
 +
Poznamky 2022: https://stackoverflow.com/questions/7091294/how-to-build-a-lookup-table-in-c-sdcc-compiler-with-linear-interpolation
 +
 +
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 (v simulátore TinkerCAD).
 +
 +
 +
== Potenciometrické snímače ==
 +
 +
# Poskladajte si odporový senzor polohy so stupnicou (ak nemáte, použite senzor v TinkerCADe).
 +
# Zmerajte prevodovú charakteristiku odporového senzora polohy pomocou ohmmetra (cvičenie 1).
 +
# Senzor pripojte k A/D prevodníku mikropočítača a pomocou programu nižšie zmerajte prevodovú charakteristiku celého meracieho člena.
 +
# Prevodovú charakteristiku zlinearizujte a doložte úspešnosť porovnaním metrologických parametrov.
 +
 +
 +
[[Súbor:MEMS02-SchemaZapojenia21.png|300px|thumb|center|Schéma zapojenia]]
 +
 +
<!-- [[Súbor:MEMS02-SchemaZapojenia.png|300px|thumb|center|Schéma zapojenia]] -->
 +
 +
* Príklad na pripojenie analógového senzora: http://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php/Acrob007
 +
* Arduino homepage https://www.arduino.cc/
 +
 +
Na pridanie do TinkerCAD triedy (classroom) použite [https://www.tinkercad.com/joinclass/B5ZT5MYJJNZP tento link]. Ak od vás program pýta vstupný kód, je to B5ZT5MYJJNZP
 +
 +
 +
 +
<html>
 +
<iframe width="725" height="453" src="https://www.tinkercad.com/embed/6Pg8q4b7Kst?editbtn=1" frameborder="0" marginwidth="0" marginheight="0" scrolling="no"></iframe>
 +
</html>
 +
 +
Ak sa vám nezobrazuje vložený simulátor správne, použite prosím, [https://www.tinkercad.com/things/6Pg8q4b7Kst tento link].
 +
<!-- Note to self: generovane linky z TinkerCADu expiruju po 336 hodinach - 14 dni -->
 +
 +
 +
<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>
 +
 +
 +
== Linearizácia prevodovej charakteristiky ==
 +
 +
 +
 +
=== 1. Look-up table ===
 +
 +
 +
<source lang="cpp">
 
  #include <avr/pgmspace.h>
 
  #include <avr/pgmspace.h>
  
 
  const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...};
 
  const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...};
 +
 +
return( table[adcValue] );
 +
</source>
  
 
Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM
 
Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM
  
−
2. Po častiach lineárna náhrada
+
=== 2. Po častiach lineárna náhrada ===
  
−
  if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2)
+
<source lang="cpp">
−
   y = k2 & adcValue + q2;
+
  /* segment 1 */
 +
  if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1)
 +
  y = k1 * adcValue + q1;
 +
 
 +
  /* segment 2 */
 +
if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2)
 +
   y = k2 * adcValue + q2;
  
 
  return(y)
 
  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>
  
−
3. Aproximácia funkcie
 
  
 
* http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html
 
* http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html
Riadok 26: Riadok 113:
  
  
−
'''Odovzdať:'''
 
  
 +
 +
== Úlohy ==
 +
 +
'''Úlohy, ktoré treba odovzdať:'''
 +
 +
* Graf 1: prevodové charakteristiky
 
* Chyby podľa EN 60 770
 
* Chyby podľa EN 60 770
 
** Nepresnosť
 
** Nepresnosť
Riadok 34: Riadok 126:
 
** Hysteréza
 
** Hysteréza
 
** Neopakovateľnosť
 
** Neopakovateľnosť
−
* Graf 1: prevodová charakteristika
 
 
* Graf 2: chybové krivky (viď obr.)
 
* Graf 2: chybové krivky (viď obr.)
−
* Program pre mikroprocesor
+
* Program pre mikroprocesor na linearizáciu
 +
* Porovnať namerané výsledky s predošlými
  
 
[[Súbor:Example2-1.png|500px]]
 
[[Súbor:Example2-1.png|500px]]
 +
 +
Hodnotenie: 5 bodov
 +
 +
Deadline: <FONT COlor="red">'''8. 3. 2022 '''</font>
  
  
 +
* Tools: https://inkscape.org/sk/~sincoon/%E2%98%85knob-scale-generator
  
 
[[MEMS inteligentné senzory a aktuátory#Cvi.C4.8Denia|Návrat na zoznam cvičení...]]
 
[[MEMS inteligentné senzory a aktuátory#Cvi.C4.8Denia|Návrat na zoznam cvičení...]]
  
 
[[Category:MEMS]]
 
[[Category:MEMS]]

Aktuálna revízia z 09:22, 27. november 2022

Poznamky 2020: https://www.qsl.net/om3cph/sw/pot.html https://electronics.stackexchange.com/questions/231522/improving-the-linearity-of-a-potentiometer-after-loading http://www.geofex.com/article_folders/potsecrets/potscret.htm

Poznamky 2022: https://stackoverflow.com/questions/7091294/how-to-build-a-lookup-table-in-c-sdcc-compiler-with-linear-interpolation

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 (v simulátore TinkerCAD).


Potenciometrické snímače

  1. Poskladajte si odporový senzor polohy so stupnicou (ak nemáte, použite senzor v TinkerCADe).
  2. Zmerajte prevodovú charakteristiku odporového senzora polohy pomocou ohmmetra (cvičenie 1).
  3. Senzor pripojte k A/D prevodníku mikropočítača a pomocou programu nižšie zmerajte prevodovú charakteristiku celého meracieho člena.
  4. Prevodovú charakteristiku zlinearizujte a doložte úspešnosť porovnaním metrologických parametrov.


Schéma zapojenia


Na pridanie do TinkerCAD triedy (classroom) použite tento link. Ak od vás program pýta vstupný kód, je to B5ZT5MYJJNZP


Ak sa vám nezobrazuje vložený simulátor správne, použite prosím, tento link. 


#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

}


Linearizácia prevodovej charakteristiky

1. Look-up table

 #include <avr/pgmspace.h>

 const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...};
 
 return( table[adcValue] );

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

2. Po častiach lineárna náhrada

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

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

 return(y)

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

3. Aproximácia funkcie

   y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0;
   return(y);




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

Example2-1.png

Hodnotenie: 5 bodov

Deadline: 8. 3. 2022


Návrat na zoznam cvičení...

Zdroj: „https://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php?title=MEMS_cvičenie_2&oldid=13511“